2.2.2 Вторая закономерность

Поглощение электромагнитных излучений может происходить лишь целым квантом E = hν(ню)

А) при поглощении  фотонов видимой и ультрафиолетовой части спектра (более 20 эв), квант расходуется на перевод молекулы в возбужденное состояние.

Б) дальняя область ультрафиолетового спектра и мягкое рентгеновское излучение (100-1000 Эв) может привести к отрыву электрона от электронной оболочки атома (это фотоэлектрическое поглощение).

В) фотоны с энергией более 1,02 Мэв взаимодействуюя с ядром атомов, могут быть поглощены за счёт образования двух элементарных частиц – электрона и позитрона. Этот процесс получил название  - образование пар.

2.2.3 Третья закономерность

 

Квант электрохимических излучений поглощается всегда одной молекулой.

Молекулы, поглотившие квант, переходя в возбужденное состояние,  могут вступать в химические реакции, обычно при данной температуре не протекающие.

2.2.4 Четвёртая закономерность

При действии ионизирующих излучений на вещество следует различать два основных механизма которые лежат в основе первичных радиационно-химических изменений молекул.

1.        Прямое действие – действие, при котором данная молекула испытывает изменение непосредственно при прохождении через неё электрона. (В результате прямого действия образуются возбужденные молекулы, ионы и радикалы).

2.         Косвенное действие – действие, при котором изменяемая молекула непосредственно не  поглощает энергию падающего излучения, а получает её путём передачи от другой молекулы. 

3. Свободные радикалы в радиобиологии

3.1 Реакции клеток на облучение

Вернёмся к основному явлению радиобиологии- радиочувствительности. Необходимо его рассмотреть на уровне клетки, на которой возникают начальные процессы лучевого поражения организма.

3.1.1 Приходящие реакции

В результате облучения, повреждающего все внутриклеточные структуры, в клетке можно зарегистрировать множество разнообразных реакций.

Многие лучевые поражения легко переносятся клеткой, т.к. являются следствием повреждения множественных структур, утрата которых быстро восстановится, или просто остаётся незамеченной. Такие клеточные  реакции называются физиологическими или кумулятивными эффектами облучения. К ним относятся различные нарушения метаболизма (обмена н/к, окислительного фосфорилирования и т.д.).

Появляются данные реакции в ближайшие сроки после облучения и с течением  времени исчезают.

Например: наиболее универсальной из них является временная задержка (угнетение) клеточного  деления.

Было выяснено, что время задержки деления строго зависит от дозы ионизирующего излучения, и проявляется у всех клеток облученной популяции независимо от  их дальнейшей судьбы (выживают или погибают).

Известно, что для большинства изученных клеток задержка деления происходит примерно в течение 1 часа на каждые 100 рад. С увеличением дозы облучения возрастает продолжительность задержки деления каждой облученной клетки.

3.1.2. Летальные реакции.

Формы клеточной гибели

В зависимости от времени наступления гибели можно выделить следующие формы гибели клеток:

1.  Интерфазная гибель:

     - до деления клетки (под лучём)

     - без деления

2. Митотическая (репродуктивная)

     - после первого деления

     - в последующих делениях

     - гибель части делящихся клеток без популяции

 Репродуктивная гибель  - наиболее распространена в природе. Основная её причина – повреждение  структуры хромосом, возникающие под влиянием облучения (обнаруживаются очень легко во время цитологических исследований на разных стадиях митоза в виде хромосомных аберраций (перестроек)). При этом разорванные хромосомы могут неправильно соединяться или их отдельные фрагменты могут быть просто утеряны (эти процессы детально изучает раздел – радиационная генетика).