- •Медицинская
- •Содержание
- •Механические свойства тканей
- •§ 1. Способы деформирования
- •§ 2. Виды деформаций
- •§ 3. Механические свойства биологических тканей
- •§ 4. Уравнение Ламе
- •Механические колебания и волны
- •§ 5. Механические колебания
- •§ 6. Механические колебания сердца
- •§ 7. Вибрации
- •§ 8. Механотерапия
- •§ 9. Механические волны
- •§ 10. Эффект Доплера
- •Акустика. Физика слуха
- •§ 11. Акустика, звук
- •§ 12. Закон Вебера-Фехнера
- •§ 13. Звуковые методы исследования
- •§ 14. Физика слуха
- •§ 15. Бинауральный эффект
- •§ 16. Тимпанометрия
- •§ 17. Ультразвук
- •Гемодинамика
- •§ 18. Вязкость жидкости
- •§ 19. Ньютоновские и неньютоновские жидкости
- •§ 20. Формула Пуазейля
- •§ 21. Физические основы гемодинамики
- •§ 22. Измерение давления крови
- •§ 23. Сердце как насос
- •Электрография
- •§ 24. Физические основы электрографии
- •§ 25. Теория отведений Эйнтховена.
- •§ 26. Факторы, влияющие на экг
- •§ 27. Допущения теории Эйнтховена
- •Электромагнитные колебания и волны
- •§ 28. Электромагнитные колебания
- •§ 29. Импульсная электротерапия
- •§ 30. Электромагнитные волны
- •§ 31. Физические процессы в тканях при воздействии током и электромагнитными полями
- •§ 32. Воздействие импульсными токами
- •§ 33. Воздействие токами высокой частоты
- •§ 34. Действие переменного электрического поля
- •§ 35. Действие свч волн
- •Магнитное и электрическое поля
- •§ 36. Действие магнитного поля
- •§ 37. Действие постоянного электрического поля
- •§ 38. Импеданс тканей организма
- •Физика зрения
- •§ 39. Физические основы зрения
- •§ 40. Недостатки оптической системы глаза
- •Действие различного рода излучений
- •§ 41. Тепловое излучение
- •§ 42. Рентгеновское излучение
- •§ 43. Использование рентгеновского излучения в медицине
- •§ 44. Рентгеновская компьютерная томография
- •§ 45. Радиоактивность
- •§ 46. Биофизическое действие ионизирующего излучения
- •§ 47. Дозиметрия
- •Физические поля человека
- •§ 48. Собственные физические поля организма человека
- •§ 49. Акустические поля человека
- •Процессы в мембранах
- •§ 50. Физические процессы в мембранах
- •§ 51. Уравнение Нернста-Планка
- •§ 52. Виды транспорта через мембрану
- •§ 53. Биоэлектрические потенциалы
- •§ 54. Потенциал действия
- •Литература
§ 46. Биофизическое действие ионизирующего излучения
При воздействии излучения на молекулы воды происходят различные реакции, названные радиолизом.
Воздействие излучения на молекулы органических соединений приводит к образованию ионов, радикалов, перекисей. Их взаимодействие с остальными молекулами приводит к нарушениям мембран, клеток, а, следовательно, и функций всего организма.
Общие закономерности действия ионизирующего излучения:
– Большие нарушения при малой поглощенной дозе.
– Действие на последующие поколения через наследственный аппарат клетки.
– Характерен скрытый, латентный период.
– У разных клеток разная чувствительность.
– В первую очередь поражаются делящиеся клетки, что особенно опасно для детского организма.
– Для взрослых радиация также опасна для делящихся клеток.
а) Радиофармпрепараты (РФП).
РФП широко применяются в медицине. Критерии применимости:
– Оптимальным нуклидом для РФП является тот, который позволяет получить максимум информации при минимальной радиационной нагрузке на больного. Выбирается такой РФП, который быстро вводится в исследуемый орган и быстро выводится.
– РФП должен обладать малым периодом полураспада (табл. 12).
– РФП должен быть источником излучения, которое удобно для наружной регистрации.
– Пригодность РФП определяется биологической характеристикой функций организма или органа. Избирательное поглощение, например, йода в щитовидной железе.
– РФП не должны содержать токсических примесей или радиоактивных веществ с большими периодами полураспада.
Таблица 12
Некоторые радиоактивные вещества, использующиеся
в качестве РФП
Изотоп |
Период полураспада (T) |
Вид излучения |
Механизм действия |
Йод-131 I131 |
8,1 дня |
-излучение -излучение |
Участвует в обменных процессах в организме, в т.ч. в щитовидной железе |
Йод-125 I125 |
60 дней |
-излучение |
Для метки гормонов, определяемых в сыворотке крови больного in vitro |
Йод-132 I132 |
2,26 часа |
-излучение |
Короткий период полураспада и отсутствие -излу-чения уменьшает радиационную нагрузку на щитовидную железу примерно в 200 раз по сравнению с I131, что позволяет применять его у детей |
Технеций-99 Tc99 |
6 часов |
-излучение |
Используются стандартные наборы реагентов, связывающиеся с этим изотопом и поставляющие его в определенный орган (печень, желчный пузырь, кишечник) |
Фосфор-32 P32 |
14,2 дня |
-излучение |
Используется для диагностики злокачественных новообразований глаз, кожи, слизистых оболочек, молочной железы, головного мозга |
б) Радиодиагностика.
Метод меченых атомов.
В организм вводят нуклиды и определяют их:
– расположение;
– скорость накопления;
– активность в органах и тканях.
Например, по показателям поглощения I132щитовидной железой оценивается ее функциональное состояние.
– Для обнаружения распределения радионуклидов используют гамма-топограф– прибор, который фиксирует распределение радиоактивного препарата. Регистрация фиксируется штрихом на бумаге.
– Более точным является метод авторадиографии. Здесь также вводятся радионуклиды. Затем на исследуемый объект наносится слой фотоэмульсии, который фиксирует радионуклиды. Снимок называется радиоавтографом.
– Радиоизотопная ангиография – метод исследования кровеносных и лимфатических сосудов после введения в них контрастного вещества в виде РФП.
В диагностических методах радионуклиды вводятся в малом количестве и с малым периодом полураспада. Ни они, ни продукты распада не оказывают вредного действия.
в) Радиотерапевтические методы.
Терапевтический эффект основан на разрушающем воздействии излучения на клетки опухолей.
– Гамма-терапия– использование-излучения высокой энергии (источник-лучей Co60) для разрушения глубоко расположенных опухолей. Облучение проводят в разные сеансы по разным направлениям (рис. 55).
– Альфа-терапия– лечебное использование-частиц.-частицы поглощаются даже небольшим слоем воздуха. Поэтому препарат используют или при контакте, или при введении внутрь с помощью иглы.
– Радоновая терапия(ванны) – для кожи; питье – для органов пищеварения; ингаляции – для органов дыхания.
Рис. 55. Co60 – лечение злокачественных опухолей.
Доза по отношению к нормальной здоровой ткани
минимизирована тем, что источник излучения поворачивается
вокруг пациента по кругу, сконцентрированному на опухоли,
так что общая точка пересечения для лучей Co60
находится прямо в опухоли
– Использование нейтронов. В ткань вводят элементы, ядра которых под действием нейтронов испускают-частицы. Облучая орган потоком нейтронов вызывают образование-частиц непосредственно внутри органа.
Кроме изложенного, в медицине в терапевтичексих целях используют ускорители заряженных частиц.