Лекция 9. Биологическое действие излучений

Знание закономерностей биологического действия ионизирующих излучений необходимо для обоснования медицинских мероприятий при радиационных поражениях и для регламентирования радиационных воздействий на человека, оказавшегося в сфере воздействия излучений при работе с их источниками, в неблагоприятной экологической обстановке и т.п. Природа ионизирующих излучений обусловливает множественность и разнообразие как самих первичных повреждений, так и их проявлений на различных уровнях организации живого. Значимость этих повреждений и проявлений неодинакова. Отсюда присущее радиобиологии стремление выделить каждый раз критические, ведущие события, определяющие конечный эффект.

Данная лекция посвящена некоторым аспектам медицинской радиологии: общей радиобиологии, радиобиологии клетки и организма. Будут рассмотрены физические основы биологического действия ионизирующего излучения, теория и механизмы радиобиологического эффекта, основные радиационные синдромы, противоопухолевая защита, отдаленные последствия облучения, научные основы лечебного применения ионизирующего излучения и принципы их гигиенического нормирования. На субклеточном уровне рассмотрены основные проявления и механизмы повреждений ядерной ДНК и внутриклеточных мембран, приводящие к повреждению генома и, как результат, к летальным и нелетальным поражениям клеток. На клеточном уровне представлены различные формы клеточной гибели и основные механизмы, вызывающие их развитие. Охарактеризованы основные признаки поражения систем клеточного обновления и показано их значение в развитии костномозговой и кишечной форм острой лучевой болезни, подчеркнута особая роль стволовых клеток в этих системах с точки зрения их восстановления. Продемонстрированы своеобразные проявления поражения центральной нервной системы после облучения в сверхсмертельных дозах. На основе представлений о значении в развитии лучевого поражения гибели клеток критических систем объяснены особенности поражения в зависимости от распределения поглощенных доз в пространстве и во времени. Приведены особенности, характеризующие стохастические и нестохастические эффекты облучения и показана их роль в возникновении патологических изменений после воздействия излучений в малых дозах. Дано современное объяснение феноменологии и механизмов проявления кислородного эффекта.

 

Генетические последствия облучения

Генетические последствия облучения

Наследственные признаки всех живых организмов не являются неизменными во времени. Выработанный на протяжении миллионов лет эволюции совершенный механизм деления и созревания половых клеток не застрахован от ошибок. Этот механизм ошибается, что приводит к возникновению разнообразных изменений в...

далее...

Канцерогенный риск, вызываемый облучением

Канцерогенный риск, вызываемый облучением

Рак ― наиболее серьезное из всех последствий действия на человека относительно небольших доз ионизирующего излучения, по крайней мере, непосредственно для тех людей, которые подверглись облучению. В самом деле, обширные обследования, охватившие около 100 000 человек, переживших атомные...

далее...

7.2 Изменение эндогенного фона радиорезистентости

7.2 Изменение эндогенного фона радиорезистентости

Существуют вещества, внутриклеточное содержание которых усиливает радиобиологический эффект. Это кислород, гидроперекиси липидов, группа хинонов, известная под названием радиотоксинов. Другие эндогенные вещества — тиолы, амины, липофильные антиоксиданты — напротив, проявляют...

далее...

7. Управление радиобиологическим эффектом

7. Управление радиобиологическим эффектом

Существуют факторы, способные изменять (ослаблять или усиливать) радиочувствительность клеток, тканей и организма в целом. Они называются радиомодифицирующими агентами. Радиомодификация — искусственное ослабление или усиление реакций биологических объектов на действие ионизирующих...

далее...

6. Радиационный гормезис

6. Радиационный гормезис

В течение нескольких десятилетий существуют два направления в радиобиологии, спор между которыми никак не закончится чьей-либо победой. Причина — разные подходы к оценке влияния на биоту малых доз радиации. Первый подход постулирует, что проблемы малых доз не существует и все закономерности...

далее...

5. Радиационная генетика

5. Радиационная генетика

Еще в 30-тых годах 19-го века было обнаружено, что рентгеновские лучи вызывают повышенную частоту появления мутантных потомков у дрозофил, родителей которых подвергали облучению. К 60-м годам были сформулированы некоторые общие принципы действия радиации на живые системы - принцип отсутствия...

далее...

4. Онкология

Рак — наиболее серьезное из всех последствий облучения человека при малых дозах. Обширные обследования, охватившие 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показали, что пока рак является единственной причиной повышенной смертности в этой группе населения. Замечание....

далее...

3. Лучевая болезнь

Лучевая болезнь возникает при воздействии на организм ионизирующих излучений в дозах, превышающих предельно допустимые. У человека возможны молниеносная, острая, подострая и хроническая. Лучевая болезнь проявляется поражением органов кровотворения, нервной системы, желудочно-кришечного тракта...

далее...

2.4.2. Стохастические эффекты

Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные новообразования, генетические нарушения, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления. Для количественной оценки частоты возможных...

далее...

2.4 Классификация последствий облучения

Классификацию возможных последствий облучения можно представить схемой Табл.3. Табл.3. Классификация последствий облучения. Соматические (телесные) эффекты — это последствия воздействия облучения на самого облученного, а не на его потомство. Соматические эффекты делят на стохастические...

далее...

2.2. Клеточный уровень воздействия

Клеточный уровень воздействия включает в себя все нарушения и процессы, обусловленные изменениями функциональных свойств облученных клеточных структур. Наиболее опасными повреждениями клетки являются повреждения механизма митоза и хромосомного аппарата Количество клеток с такими...

далее...

2.1. Молекулярный уровень воздействия

При облучении водных растворов даже чистых химических веществ могут наблюдаться чрезвычайно сложные процессы. Тем более это относится к таким сложным молекулам, как белки или нуклеиновые кислоты, которые в результате облучения подвергаются различным химическим или физико-химическим...

далее...

2. Лучевые поражения

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут “запустить” не до конца еще изученную цепь событий, приводящих к раку или генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели...

далее...

1.3. Прикладное значение радиобиологических исследований

Закономерности биологического действия ионизирующих излучений используются для обоснования мероприятий по обеспечению радиационной безопасности и разработки средств медицинской защиты при лучевых поражениях. Радиобиологические данные — основа для регламентации радиационных воздействий...

далее...

1. Медицинская радиобиология

1.1. Немного истории Парацельс в 1567 описал заболевание горняков («Шнеебергская легочная болезнь»), которое позднее было идентифицировано как рак легких. Заболевание шахтеров оказалось связанным с воздействием ионизирующих излучений радиоактивного газа радона и короткоживущих продуктов его...

далее...