Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

6

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
487.81 Кб
Скачать

Билет №6.

1. Фотонные виды иониз излучений и их источники.

1.ϒ-излуч.

2.Рентгеновское излучение

a)Характеристическое

b)Тормозное

c)Синхротронное (λ зависит от скорости, диапазон-от инфракрас до ϒ-излуч)

ϒ-излуч.

-жесткое эл-магнит излучение, образ при переходах ядер из возбужд состояния в основное или менее возбужденное, а также при взаимод-ии эл частиц. Пример e+ + e- = ϒ+ ϒ(гамматроны). Энергия ϒ-излуч от неск. десятков кэВ до 1ГэВ. Коротковолновое, возник при радиоактив превращениях и ядерных реакциях, при аннигиляции частицы и античастицы. Синхрофазотроны, работ. Ядер реакторы, изомерный переход, из космоса. В осн бета-активные изотопы 60Co и 22Na.

Рентгеновское

Фотоны имеет энергию от 0,1 кэВ до 250 кэВ

Жесткое излучение – Е>50кэВ-коротковолновое, имеет большую проник сп-ть, чем длинноволновое. Мягкое – Е<50кэВ-длинноволновое

a)Характеристическое-связано с у переходами во внутр об-ках средних и тяж атомов. Дискретный спектр. Источники низкой энергии – рентгеновские трубки, в кот нагревая катод, получают пучок электронов, затем их ускоряют за сет высокого потенциала между катодом и анодом. Взаимодействие ускор е с эл оболочками атомов материала анода приводит к возбуждению атомов-переходу на орбиты с более высокой Е. при возврате возб атомов в исход состояние происход последовательное перемещ е на орбиты, на кот они имеют более низкую Е. Разница

вЕ е приводит к образ квантов характ излуч. Использ для экспериментов на животных, в клинике заменяются на более высок интенсивность, чтобы она не снижалась с глубиной ткани (раньше применяли для рентгена опухолей)

b)Тормозное-возникает при торможении быстрых е в в-ве. Спектр сплошной. Получают с пом линейных ускорителей е. Ускор е, взаимод-я с полем атомов мишени (анода), теряют Е и тормозятся, а потерянная Е выделяется в виде излуч-я.

Мех-мы взаимод-я с вещ-вом:

Закон ослабления моноэнергетичных фотонов в в-ве Ф=Ф0е-мd

M= Мф + Мк + Мп М-коэффициент ослабления

1.Фотоэлектрическийэффект

Энергия падающ кванта полностью поглощается вещ-вом, в рез-те появл свободные е, облад опред кинетич Е, величина кот равна Е кванта излучения минус работа выхода данного е из атома. Т.е. гамма-квант поглощ 1 из внутр е (К-об-ки или L), в рез е приобретает доп кин Е и выбивается с орбиты (гамма-квант исчезает). Особенности: 1)Вероятность ФЭ↑ с ростом Е связи е ϻф~Z4ϒ

2)ФЭ-глав мех-м поглощ мягкого э-м излучения в тяжелых вещ-вах. В Al< чем в Pb

2. Комптон-эффект

Гамма-квант передает часть Е е внеш об-ки, сам фотон рассеив, а е выбив с орбиты (комптоновский е). Особенности: 1)КЭ происх на слабосвяз е атома2)λ рассеяного излуч > λпадающ ϻК~Z/Е ϒ 3) КЭ становится значимым при Е гамма-кв > 1МэВ

3. Образ-е е+ е пар.

Гамма-кв превращ в 2 частицы – электрон и позитрон. Особенности:1)Для образования пары Е гамма-кв должна быть >1,02 МэВ ϻп~Z2

При Е гамма-кв в неск. десят. МэВ возмож ядерный фотоэффект – поглощ намма-кв и выбивается нуклон

2. История развит радиац генетики

Радиационная генетика изучает появление наследственных изменений после действия различных излучений

Основоположниками радиационной генетики являются Г.А.Надсон и Г.С. Филиппов, открывшие в 1925 году на дрожжевых клетках мутагенный эффект излучения радия. В 1927 году Г.Д.Мёллер, используя метод количественного учета мутаций у дрозофил, дал оценку мутагенного действия рентгеновских лучей. В дальнейшем основные вопросы радиационной генетики нащли отражение в трудах Д.Э.Ли, Н.В.Тимофеева-Ресовского, К.Циммера, А.С.. Серебровского, Н.П. Дубинина, В.А.Шевченко.

Воздействие на живой организм мутагенных факторов химической и физической природы приводит к накоплению в клетках отрицательных мутаций, вызывая неблагоприятный эффект на их жизнедеятельность и организма в целом, а также проявляющихся в потомстве.

Мутации в соматических клетках могут быть причиной гибели клеток, а также вызывать неблагоприятные отдаленные последствия (гипопластические процессы, преждевременное старение и сокращение продолжительности жизни организма, канцерогенез).

Мутации в половых клетках могут отразиться в эмбриогенезе и быть причиной спонтанных абортов, врожденных пороков развития, мертворождений, а также проявиться в потомстве увеличением частоты наследственных заболеваний и предрасположенности к раку.

При изучении радиационного мутагенеза в первую очередь решают следующие

задачи:

1.Установление спектра мутаций.

2.Изучение количественной зависимости доза-эффект.

3.Установление зависимости качества эффекта и его величины от вида излучения.

Выделяют три основные группы мутаций: генные, хромосомные и геномные.

Генные мутации связаны с изменениями в химической структуре генов.

Хромосомные мутации - это структурные изменения хромосом (перестройки, основанные на разрывах в пределах одной или нескольких пар хромосом.

Геномные мутации - изменение количества хромосом (анеуплоидия) или целых хромосомных наборов (полиплоидия).

Кроме того, могут возникать цитоплазматические мутации, обусловленные с изменениями в генетическом материале пластид и митохондрий.

Структурные повреждения хромосом, возникающие при облучении клеток на разных стадиях интерфазы проявляются как видимые хромосомные аберрации при микроскопии на стадии анафазы и метафазы митоза.

Различают хроматидные и хромосомные аберрации.

К хромосомным аберрациям относят внутрихромосомные обмены (кольца), большие двойные ацентрические фрагменты (терминальные делеции), маленькие точечные двойные фрагменты (интерстициальные делеции).

К хроматидным аберрациям относят симметричные и ассиметричные обмены, изохроматидные делеции, точечные одиночные фрагменты и концевые нехватки.

При облучении клеток в периоде G1 возникают, в основном, хромосомные аберрации (рис. I):

При облучении S степени - преобладают хроматидные аберрации. При облучении в поздней S стадии и G2только хроматидные (Рис 2)

Наибольшая частота аберраций наблюдается после облучения в G2 стадии (рис.3).

Некоторые аберрации, возникнув в клетках, переходят в следующие ее поколения,

ипоэтому их называют стабильными

Кчислу стабильных аберраций относят: транслокации (симметричные межхромосомные обмены фрагментами), инверсии (внутрихромосомный обмен) и инсерции (вставка фрагмента одной хромосомы в другую). Стабильные хромосомные аберрации передают искаженную генетическую информацию следующим поколениям клеток.

Кнестабильным аберрациям относятся: дицентрики, центрические и ацентрические кольца, фрагменты. Они легко обнаруживаются в клетках, но не передаются следующим поколениям в результате гибели клеток.

Наименьшее число аберраций возникает при облучении на пике репликативного синтеза. Выраженное снижение радиочувствительности хромосом в стадии S может быть следствием активации репарационных процессов в клетке, протекающих одновременно с репликативным синтезом.

Генетические исследования Н.Ф. Тимофеева-Ресовского, и других исследователей, проведенные в 1931-40-х гг. на разных объектах и с разными видами ионизирующих излучений позволили сформулировать основные положения радиационной генетики:

1. Все типы ионизирующих излучений, проникающие в гаметы, повышают частоту возникновения мутаций.

2.Иониэирущие излучения мутации вызывают у всех живых организмов.

3.Помимо гамет мутации возникают во всех соматических клетках

и у одноклеточных организмов.

4.Ионизирующие излучения вызывают все известные типы мутаций - Генные, хромосомные, геномные.

5.Качественно спектры спонтанного и индуцированного мутационного процессов

существенно не отличаются друг от друга.

6.Имеются количественные различия в спектре спонтанных и индуцированных излучением мутаций (например, в результате облучения резко повышается относительная частота определенных хромосомных перестроек. При действии ионизирующей радиации широко распространена потеря фрагментов.)

7.Частота мутаций пропорционально дозе: для точковых мутаций зависимость

от дозы носит линейный характер и не зависит от мощности дозы или ее фракционирования. Частота хромосомных перестроек пропорциональна квадрату дозы.

Удобным объектом для изучения мутагенного действия ионизирующих излучений являются лимфоциты периферической крови. Для них разработаны методы приготовления препаратов в стадии метафазы митоза, в которой удобно наблюдать хромосомы и возникающие в них под действием облучения аберрации.

Самым наглядным индикатором лучевого воздействия является наличие дицентриков и наличие центрических колец, которые в норме редки (3 - 5 на 10000 клеток). Поскольку in vivo и in vitro хромосомы лимфоцитов одинаково радиочувствительны, можно применять метод учета хромосомных аберраций для определения дозы облучения in vivo, используя кривые доза-эффект, полученные in vitro. Сроки подобных исследований ограничены первым годом после облучения.

В более поздние сроки достоверную информацию о дозе предшествующего облучения может дать учет аберраций стабильного типа, для выявления которых используется Fish метод (флюоресцентная in situ гибридизация).

3. Отдаленные последствия облучения.

3 типа нарушений в основе:

1.Гибель части ствол клеток, потеря целого пула

2.Длит хранение наслед и изменений в соматич клетках (нерв, мышеч)

3.Нелетальные наслед измен-я, затрагив 1 из гомологич локусов

A.Детерминированные (соматические, пороговые, определенные)

- неизбеж пат сост-я, возник при облуч-ии дозами, в отношении кот предполагается сущ порога

-гипопластические и апластические (анемия-кроветвор ткань, кожа-потеря эластич)

-склеротич (цирроз, нефросклероз-порог 5 гр, атеросклероз, катаракта)

-дисгормональные (низкий уровень порога, нет прямой завис-ти доза-эффект, опосред-е действие-ожирение, кахексия, сдвиг пол циклов, гиперплазия слизистой матки)

-преждеврем старение

B. Стохастические –опухолевые и генетические

4. методы радионуклидной диагностики

Радионуклидная диагностика – это метод диагностики основанный на введении пациенту радиофармакологического препарата (РФП), обладающего следующими свойствами:

отсутствие фармакологического действия

тропность к исследуемому органу или ткани

быстрый синтез, стабильность

стерильность, апирогенность, отсутствие радиохимических и радионуклидных примесей

Методы получ. Радионуклидов для рфп

Циклотонный

ультракороткоживущие 11C, 18F, 15O,13N

короткоживущие 67Ga, 123I, 201Tl

Генераторный короткоживущие 99mTc, 113mIn

Реакторный

долгоживущие 125I, 198Au, 32P, 133Xe

Методы, составляющие основу радионуклидной диагностики, позволяют получить картину распределения в организме химического соединения, содержащего радионуклид.

Радиодиагностика o Радиография

сцинтиграфия- метод визуализации пространственного распределения РФП в

исследуемом органе- планарная-определение анатомо-топографических особенностей внутренних органов, динамическая -определение морфо-функциональных особенностей внутренних органов

o Радиоизотопная диагностика in vivo

позитронно-эмиссионная томография in vitro

o Ультразвуковая диагностика

o Магнито-резонанская диагностика (Магнитно-резонансная томография) o Тепловизионная

o Интервенционная (сочетание диагностики и лечения)

oРентгенодиагностика

Рентгенография

Рентгеноскопия

Флюорография

РАДИОДИАГНОСТИКА - 100-500 мкЗв

РФП - химическое соединение, содержащие в своей молекуле радионуклид, которое

разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]