 |
Действие ионизирующей радиации на клетки
|
|
|
|
Действие ионизирующей радиации на клетки
Ионизирующее излучение вызывает различные реакции клеток – от временной задержки размножения до их гибели. В основе радиационного поражения клеток лежат нарушения ультраструктуры органелл и связанные с этим изменения обмена веществ. Малые дозы ионизирующего облучения вызывают обратимые нелетальные изменения клетки, которые проявляются сразу или через несколько минут после облучения (ингибирование синтеза нуклеиновых кислот, изменение проницаемости клеточных мембран, слипание хромосом, задержка митоза).
Происходят нарушения генетического аппарата клетки (генные мутации и хромосомные аберрации). В ряде случаев, благодаря имеющимся в клетке восстановительным (репаративным) процессам (их обеспечивают ферменты – ДНК-репаразы), поврежденные участки молекулы ДНК восстанавливаются – происходит репарация ДНК. В случае недостаточности механизмов репарации мутация ДНК ведет к опухолевой трансформации соматической клетки, а половая клетка становится носителем наследственных болезней.
При больших дозах облучения в клетках развиваются летальные изменения, ведущие к повреждению внутриклеточных мембран. В результате в митохондриях нарушается окислительное фосфорилирование, из лизосом высвобождаются ферменты (рибонуклеазы, дезоксирибонуклеазы, катепсины), которые повреждают нуклеиновые кислоты, цитоплазматические и ядерные белки. В клетках наступают летальные изменения, приводящие к их гибели либо до вступления в митоз (интерфазная гибель), либо в момент митотического деления (митотическая, или репродуктивная гибель).
В целостном организме клеточные элементы различных органов и тканей им неодинаковую чувствительность к облучению. Чувствительность клеток прямо пропорциональна их способности к делению (пролиферации) и обратно пропорциональна уровню дифференциации – закон, или правило Бергонье и Трибондо (1903). В первую очередь чувствительны кроветворная и лимфоидная ткань, железистый эпителий пищеварительных и половых желез, эпителий кожи, волосяные луковицы. Относительно устойчивы хрящевая, костная, мышечная и нервная ткань. Нервные клетки при прямом облучении гибнут в последнюю очередь.
|
|
|
Действие радиации на уровне организма
При переходе от изолированной клетки к ткани, органу и организму все проявления радиационных эффектов усложняются, т. к. не все клетки поражаются в равной степени, а тканевой эффект не равен сумме клеточных эффектов.
Существует многообразие тканевых и системных реакций, проявляющихся вскоре после облучения, а также в отдаленный период. Это многообразие определяется условиями радиационного воздействия – видом излучения, величиной и мощностью дозы, распределением ее во времени, физиологическим состоянием организма, его возрастом.
Местное действие радиации на организм проявляется в виде радиационных катаракт, ожогов. Степень радиационного ожога определяется дозой облучения:
· 1 степень – легкие ожоги – доза облучения 8-12 Гр;
· 2 степень – ожоги средней тяжести – доза облучения 12-20 Гр;
· 3 степень – тяжелые ожоги – больше 20 Гр.
При облучении свыше 20 Гр погибает не только кожа, но и подкожная клетчатка, фасции, мышцы и даже кости. У пораженных развивается лихорадка, высокий лейкоцитоз, тяжелый болевой синдром.
Радиационная катаракта[3] – типичное отдаленное последствие тотального облучения организма или местного облучения хрусталика. В зависимости от вида животного катаракта развивается при дозах облучения 3–10 Гр. Причина катаракты – первичное поражение клеток ростковой зоны хрусталика и, в меньшей степени, – нарушение его питания.
|
|
|
Общее действие радиации на организм проявляется лучевой болезнью. Скорость протекания лучевой болезни зависит от величины дозы облучения и от того, получена ли эта доза однократно или постепенно в течение длительного времени. В первом случае разовьется острая лучевая болезнь, во втором – хроническая. Тяжесть лучевой болезни зависит от следующих факторов:
· количества поглощенной энергии;
· локализации и величины площади облученной поверхности;
· времени облучения;
· вида ионизирующей радиации
· видовой и индивидуальной чувствительности.
Мелкие грызуны (мыши, крысы) относительно высоко радиорезистентны по сравнению с крупными животными (собаки, овцы, свиньи). Холоднокровные обычно устойчивее, чем млекопитающие, а насекомые в несколько раз еще более устойчивы, чем рептилии. Птицы тоже достаточно радиорезистентны.
Острая лучевая болезнь
Общее однократное облучение организма дозой 1 Гр проявляется в виде комплекса клинически значимых реакций организма – лучевой болезни или острой лучевой болезни (ОЛБ). Начиная от пороговой дозы 1 Гр, при дальнейшем увеличении дозы изменяется степень тяжести проявления ОЛБ.
В зависимости от дозы облучения различают степени ОЛБ:
· при дозе 1–2 Гр – ОЛБ І (легкой) степени;
· при дозе 2–4 Гр – ОЛБ ІІ(средней степени);
· при дозе 4–6 Гр – ОЛБ ІІІ (тяжелой) степени;
· при дозе свыше 6 Гр – ОЛБ ІV (крайне тяжелой) степени.
|
|
|
