Реферат Курсовая Конспект
Вторичные процессы - повреждение отдельных клеток и нарушение функций целого организма как следствие первичных процессов. - раздел Экология, Основы радиоэкологии Таблица Стадии Радиобиологических Процессов ...
|
Таблица Стадии радиобиологических процессов
Тип процесса | Время протекания | Основные процессы |
Радиационно-физический | 10-18-10-15, с | Поглощение энергии ионизирующего излучения |
Радиационно-химический | 10-15-10-8, с | Ионизация, образование свободных радикалов и кислорода |
Химический | 10-14-10-4 ,с | Образование первичных повреждений ДНК ( разрывы связей вследствие реакции со свободными радикалами) |
Клеточные | Минуты-часы | Перестройка мембранной системы. Гибель клеток или изменение их свойств в результате мутаций |
Соматические | Дни- годы | Нарушение |
Генетические | Много десятилетий | Формирование мутаций |
Еще раз подчеркнем, что взаимодействие ионизирующего излучения с веществом, в том числе и биологическим объектом, начинается с поглощения энергии ионизирующего излучения
( процессом чисто физическим).
Поскольку у человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода (около 75%), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток. Вследствие этого исследование влияния ионизирующих излучений на водные растворы ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН и Н и последующими каталитическими реакциями (в основном окислением этими радикалами молекул белка). Реакции превращения продуктов радиолиза воды приведены в таблице.
Таблица . Радиолиз воды
Продукты первого поколения | Продукты второго поколения |
Н2О*→ОН + Н− диссоциация Н2О++Н2О→Н3О+ + ОН Н+Н→Н2 ОН+ОН→Н2О2 Прямое разложение воды Н2О+Н2О*→Н2+Н2О2 ионно-молекулярная реакция е+Н2О→Н2О¯→Н + ОН ¯ е+О2 →О | Н + Н→Н2 ОН + ОН→Н2О −соединение Н + ОН→Н2О − соединение Н + е→ Н2О→ОН ¯+ Н2 ОН + е→ОН ¯ Н + О2→НО2 ОН + НО2→Н2О2+О2 |
Примечание: *− возбужденная молекула; е− гидратированный электрон
Длительность процессов, завершающихся появлением внутри клеток мягкой биологической ткани продуктов с высокой химической активностью, не превышает 10-6 с, и следовательно, они заканчиваются во время облучения. Повреждение макромолекул вследствие взаимодействия отдельных их частей с продуктами радиолиза воды относят к непрямому (косвенному) действию радиации.
Химически активные продукты, образовавшиеся на первом этапе развития поражения, вступают в химические, в основном окислительные реакции, завершающиеся изменением биологически важных молекул.
Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные процессы. Это непосредственная передача энергии биологически активным молекулам.
И прямое и непрямое повреждение макромолекул приводит к изменению их функциональных свойств, т.е. в радиационном повреждении клеток участвует как прямой, так и косвенный механизм.
Тем не менее, необходимо отметить, что и прямое и косвенное действие радиации не объясняют повреждающего действия излучения. Так, при абсолютно смертельной дозе, равной для человека 6Гр на все тело, в 1см3 образуется 1013 ионов, что составляет одну ионизационную молекулу воды из 10 млн. молекул.
Более обоснованной гипотезой, объясняющей повреждающее действие излучения на организм, является гипотеза радиотоксинов, которые накапливаются в облученном организме, сорбируются ядрами клеток, угнетают синтез ДНК, подавляют деление, рост и развитие клеток, вызывают мутации, а при высоких концентрациях, возникающих при высоких дозах облучения, приводят к гибели клеток и организма.
Выделяют понятие первичных и вторичных радиотоксинов. Первичными радиотоксинами являются вещества, образующиеся в клетках облученных организмов тот час или в ближайшие часы после облучения и обладающие свойством вызывать различные радиобиологические эффекты. К ним относятся радиотоксины липидной или фенольно-хиноидной природы, которые вызывают развитие радиационного поражения.
К вторичным радиотоксинам следует относить самые различные биологически активные вещества белковой природы, накопление которых в повышенных количествах может играть важную роль в лучевой токсемии и гибели организмов. Эти радиотоксины завершают, но не вызывают развитие радиационного поражения. Пусковыми же принято считать физико-химические процессы, протекающие на начальных этапах.
Все последствия, которые развиваются при облучении организма человека, могут быть разделены условно на три группы: соматические, соматико-стохастические и генетические.
Соматические (телесные) эффекты - это последствия воздействия облучения на самого облученного, а не на его потомство.
Соматические эффекты облучения делят на стохастические (вероятностные) и нестохастические.
К нестохастическим соматическим эффектам относят поражения, тяжесть которых зависит от дозы облучения и для возникновения которых существует дозовый порог.
К таким эффектам относят локальные незлокачественные повреждения кожи (лучевой ожог), катаракта глаз, постоянная или временная стерилизация. Эти эффекты проявляются если превышается высокая пороговая доза.
К стостохастическим эффектам относят злокачественные образования и опухоли, индуцированные облучением. Вероятность их проявления зависит от дозы облучения и не исключается при малыдозах, так как полагают,что соматико - стохастические эффекты не имеют дозового порога
Генетические эффекты – врожденные уродства и нарушения, передающиеся по наследству. Генетические эффекты, так же как и соматико-стохастические не имеют порога, то есть мало зависят от мощности дозы.
Соматико-стохастические и генетические эффекты облучения, которые имеют вероятностный характер обнаружить трудно, т.к. они незначительны и имеют длительный скрытый период, измеряемый десятками лет после облучения.
Соматические эффекты возникают у облученного индивидуума, генетические эффекты проявляются у его потомства.
Оба вида эффектов возникают в результате мутаций и других нарушений в клеточных структурах, ведающих наследственностью.( Мутации – внезапно возникающее стойкое изменение наследственных структур.)
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
На сайте allrefs.net читайте: "Основы радиоэкологии"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вторичные процессы - повреждение отдельных клеток и нарушение функций целого организма как следствие первичных процессов.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов