6.1.2.1.Прямой механизм действия радиации

– это такие изменения, которые возникают при непосредственном поглощении молекулами энергии излучения вкл.

3стадии: мишень

,,

1стадия: Е_и.и. поглощается непосредственно биоактивными молекулами («мишенями»), в результате чего возникают возбужденные и ионизированные молекулы.

2стадия: Перераспределение возбужденными молекулами изб. энергии (Е):

R H RH⁺+е +Н⁺.

где RH – биомолекула; Н – атом водорода, который всегда присутствует в органических соединениях. – свободный радикал (электрически нейтральные атомы и молекулы с непарным электроном на внешней орбите).

3стадия: Ионы и радикалы взаимодействуют как друг с другом, так и с окружающими молекулами. В результате образуются различные типы структурных повреждений, например, разрушение ряда аминокислотных остатков в молекулах белка или нарушение структуры нуклеиновых кислот и т.д.

6.1.2.2.Косвенный механизм действия радиации

– это взаимодействие биологически активных молекул с промежуточными продуктами, которые возникают под действием и.и.

мишень

 ,, . При косвенном действии биологические молекулы не поглощают непосредственно энергию излучения, а получают ее от другой молекулы.

Поскольку клетка содержит 60-90% воды, то основной вклад в косвенное излучение вносит радиолиз воды. Под действием и.и. молекула воды превращается в ион с образованием высокоэнергетического электрона:

Н₂О Н₂О⁺ +е^-, а также переходят в возбужденное состояние из которого диссоциируют с образованием свободных радикалов:

Н ₂О Н₂О⁺ или Н₂О⁺ ; Н₂О^- .

С вободный электрон может передавать свою энергию молекулам воды, существовать в виде гидратированного электрона е_aq^-, а также присоединяться к нейтральным молекулам: Н₂О+ е_aq^- Н₂О^-.

Возникающие ионы и свободные радикалы взаимодействуют как с друг другом (образуя молекулярные продукты) так и с биологическими молекулами и с молекулами растворенного кислорода (образуются Н₂О₂, НО₂^*).

При избыточном количестве радикалов кислород усиливает радиационные повреждения, вследствие увеличения выхода радикалов.

Б олее того, присутствие кислорода может служить причиной запуска реакции (кислородный эффект): .

В результате таких реакций в биологических объектах накапливаются органические кислоты ROOH. В повседневной жизни это проявляется, например, в изменении поверхностного слоя сливочного масла. Накопление продуктов окисления ROOH приводит к наступлению следующей стадии окисления - появлению органических молекул с формальдегидными группами, которые являются ядами (например, прогорклость растительного и сливочного масел).

6.1.3.Биохимический этап (длится 10^-6с – несколько часов). Действие и.и. на клетку

Основные процессы лучевого поражения органа начинаются на уровне клетки. Любой многоклеточный организм берет свое начало с одной единственной клетки путем многократных клеточных делений. Клетка универсальна в том смысле, что она имея схожее строение присуща всему живому и уникальна. т.к. в зависимости от организации, специализации и выполняемых функций может принадлежать к одному из множества клеточных типов, образующих органы и ткани.

Любая клетка окружена мембраной, которая защищает ее от внешних воздействий, позволяющих сохранять стабильность внутриклеточной среды и обеспечивает процессы жизнедеятельности и функционирования клетки.

Основными компонентами мембраны биологической клетки являются липиды и белки.