Биология / Лекции Щербатюк Т.Г / 24. Ионизирующее излучение(самоподготовка)
.pdf
Взаимопревращения свободных радикалов и их основные функции в тканях
[Болдырев А.А., 1996].
БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Липидные и фенольные радиотоксины.
Липидные радиотоксины - продукты интенсификации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) Фенольные радиотоксины - продукты окисления хининовых соединений
Эти биохимически активные молекулы действуют в первую очередь на ДНК, но также действуют на митохондрии – нарушение окислительного фосфорилирования, усиление гликолиза, снижение рН в клетке – увеличение проницаемости лизосомных мембран, выход лизосомных ферментов и аутолиз клетки.
Повреждение ядра в интерфазу - возможна репарация ДНК до начала митоза.
Повреждение ядра в период митоза - нарушение митоза. Митотическая и интерфазная гибель клеток.
радиочувствительность
Репарация е (донор GSH) |
конкуренция |
|
|
|
при |
|
взаимодействии |
Фиксация акцептором е (О2) |
с первичным |
поражением |
|
|
радиорезистентность
“ кислородный эффект”
[O2]
Свободнорадикальное окисление непрерывно протекает в норме во всех тканях живых организмов
интенсификация СРО может быть следствием
гиперпродукция
свободных
радикалов
недостаточность
антиоксидантной
СР
АО системы
АО
СР
«окислительный стресс»
универсальный механизм клеточных повреждений и общее патогенетическое звено в механизме воздействия на
организм факторов среды
Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биомембранах.
М.:Наука, 1972
Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2001
|
|
|
|
|
|
Заболевания сердечно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сосудистой системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лучевая болезнь |
|
|
|
(атеросклероз, |
|
|
|
|
диабет |
|
|
|
|
|
ишемия и инфаркт миокарда, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
гипертония, инсульт) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Различные виды |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Болезни, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
вызванные |
|
|
|
|
|
|
|
|
злокачественных |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опухолей |
|||
|
загрязнением |
|
|
|
|
СВОБОДНО- |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
окружающей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
РАДИКАЛЬНЫЕ |
|
|
|
|
|
|||
|
среды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Бронхо- |
||||||||
(токсикозы, |
|
|
|
|
ПАТОЛОГИИ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
легочные |
||||||
|
асбестоз) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
D.Harman, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заболевания |
|||
|
Преждевременное |
|
1984 |
|
|
|
|
(пневмонии, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
астма) |
||||
|
старение |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нейродегенеративные |
|
|
|
Заболевания |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Глазные болезни |
|
|
|
|
|
воспалительного |
|||||
|
|
|
заболевания |
|
|
|
генеза |
|||||
|
(катаракта и т.д.) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(болезнь Альцгеймера, |
|
|
(ревматоидный |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
болезнь Паркинсона и т.д.) |
|
|
|
артрит и т.д. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воздействие ионизирующего излучения на живой организм.
Поскольку основную часть массы тела живых организмов составляет вода (Н2О), около 75% от общей массы,
то первичные процессы при воздействии ИИ определяются поглощением
излучения водой находящейся
вклетках и
вмежклеточном пространстве.
В результате ионизации молекул воды образуются свободные радикалы
Н и ОН В присутствии кислорода образуется
также СР гидроперекиси ( Н О2 ) и перекись водорода (Н2О2 ).
ЭТАПЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.
Время |
Облучение |
Этапы |
течения |
|
поражения |
процесса |
|
|
|
|
|
10-12-10-9 с |
Поглощение энергии излучения |
первичное |
|
Ионизация и возбуждение молекул |
взаимодействие и |
|
Первичные радио-химические реакции |
радиохимические |
|
|
реакции |
|
|
|
секунды- |
Нарушение структур, обеспечиваю-щих |
поражение |
часы |
функцию и наследственность клеток; |
клеток |
|
изменение функций и морфологии клеток, их |
|
|
гибель |
|
|
|
|
минуты- |
Нарушение функций органов и систем; |
поражение |
месяцы |
морфологические изменения в органах и |
организма |
|
системах |
|
|
|
|
годы |
Отдаленные соматические эффекты |
|
|
(сокращение жизни, развитие опухолей, |
|
|
гибель организма) |
|
|
|
|
Неопред. |
Генетические последствия облучения |
поражение |
долгое |
(наследственные заболевания) |
популяции |
время |
|
|
|
|
|
Радиочувствительность - это степень выносливости различных организмов, а также клеток и тканей к действию ИИ. Радиочувствительность характеризуется полулетальной
поглощенной дозой, вызывающей гибель 50% организмов (ЛД50).
Биологический объект |
ЛД50, рад |
|
|
Инфузории и амебы |
ЗОО тыс - ЗОО тыс |
|
|
Взрослое насекомое |
ЗО тыс - ЗО тыс |
|
|
Бактерии |
10 тыс – 45 тыс |
|
|
Дрожжи |
ЗО тыс |
|
|
Кролик |
800 |
|
|
Лягушка |
700 |
|
|
Мыши |
400-600 |
|
|
Человек |
350 |
|
|
Собака |
325 |
|
|
Свинья |
275 |
|
|
Коэффициент сравнительного риска облучения различных органов и тканей человека
Орган или ткань |
Коэфф. |
Орган или ткань |
Коэфф. |
|
|
|
|
Семенники и |
0,20 |
Пищевод |
0,05 |
яичники |
|
|
|
|
|
|
|
Красный костный |
0,12 |
Щитовидная |
0,05 |
мозг |
|
железа |
|
|
|
|
|
Легкие |
0,12 |
Молочная железа |
0,05 |
|
|
|
|
Желудок |
0,12 |
Кожа |
0,01 |
|
|
|
|
Толстый кишечник |
0,12 |
Костные |
0,01 |
|
|
поверхности |
|
|
|
|
|
Печень |
0,05 |
Остальные |
0,05 |
|
|
|
|
Желчный пузырь |
0,05 |
|
|
|
|
|
|