ОСНОВЫ РАДИОБИОЛОГИИ

излучений, энергии и превращением одних элементов в другие

к восстановлению после облучения.

(микрококк радиорезистентный)

Гр
Растения 10-1500 Гр
Индивидуальная
- степень радиочувствительности сильно варьирует внутри одного вида

- для отдельного индивидуума может зависеть от возраста и пола

(лимфоидные органы, красный костный мозг, гонады, тонкий кишечник)
средняя степень

радиочувствительности (кожа, эндокринные железы)
радиорезистентные (печень, почки, головной мозг)

зависит от избранного критерия.

Ткани, относящиеся к радиорезистентным по непосредственным лучевым

реакциям, оказываются чувствительными по отдаленным последствиям

значение и большое прикладное значение, особенно для медицины (возможность искусственного

управления радиочувствительностью тканей)

альтернативное радиочувствительности

характеризоваться любой регистрируемой реакцией, вне зависимости от ее значения для

жизнеспособности объекта


Сравнение радиочувствительности разных объектов нужно производить по степени проявления данной реакции

систем) и отсутствуют у других

Пример: универсальная реакция клеток на облучение

– задержка деления, легко выявляется в активно пролиферирующих тканях и не может быть обнаружена в тканях, где клеточное деление выражено слабо

Мы не можем использовать эту реакцию для оценки радиочувствительности.

?!

систем) и отсутствуют у других

Пример: функциональные реакции, являющиеся проявлением высокодифференцированных

свойств определенных тканей, органов, систем (активация и ингибирование специфического метаболизма – ферментных систем, гормонов и т.п.)

Мы не можем использовать эти реакции для оценки радиочувствительности.

?!

систем) и отсутствуют у других

Пример: даже на уровне клетки можно

зарегистрировать самые различные летальные и нелетальные реакции на облучение (биохимические, морфологические и т.п.). Эти реакции могут по-разному проявляться во время разных клеточных циклов.

Мы не можем использовать эти реакции для оценки радиочувствительности.

?!

типа

эти показатели должны быть количественными

использование величины, обратной отношению доз ионизирующего

излучения, вызывающих количественно равные специфические эффекты в сравниваемых системах

!

непосредственное изменение выживаемости объектов в результате облучения

показатели поражения, связанные

с выживаемостью

гибель 50 % особей за определённый срок наблюдения (LD50) .

объектов: для инактивации клеток — показатель D37 или D0 на

кривой выживаемости.




N – число выживших клеток, D – любая доза облучения, D0 – доза, при которой доля живых клеток уменьшается в е раз

степень поражения всех облученных клеток, сколько доля пораженных, т.е. погибших

клеток.

Характерные кривые выживания: 1 — бактерии и гаплоидные дрожжи; 2 — диплоидные дрожжи и клетки млекопитающих; 3 — инфузории и амёбы. Стрелками показан метод определения D0 и DQ. Ось абсцисс — доза облучения (условные единицы); ось ординат — выживаемость (%). Масштаб полулогарифмический.

пролиферативная активность
фаза клеточного цикла

зависит от:

физических свойств излучений
мощности дозы
особенностей фракционирования облучения (продолжительность

и кратность облучения – используется при лучевой терапии)

защита)

к критериям сравнительной оценки радиочувствительности

Что характеризует величина ЛД50?

радиочувствительность

и молекулам вещества




возбуждение и ионизация молекул

! Этап электрофизических изменений

клетки

В основе первичных радиохимических реакций лежит два механизма, обозначаемые как

прямое и косвенное действие радиации

поглощения энергии излучения самими исследуемыми молекулами («мишенями»)

вызванные продуктами радиолиза воды или растворенных веществ, а не энергией

облучения

В настоящее время считают, что на уровне клетки непрямое действие ионизирующего излучения обеспечивает 70‑90% лучевых повреждений критических клеточных структур, в том числе молекул ДНК.

окончательно еще не выяснен. Основные реакции, протекающие при радиолизе воды:

к ее ионизации (энергия, которая для этого необходима, составляет 12,56

эВ)

воды взаимодействует с молекулой воды с образованием иона гидроксония H₃O+

и гидроксильного радикала:

а электрон взаимодействует с молекулой воды с образованием гидроксильного иона и радикала водорода

названием «гидратированный электрон» (е–гидр, или е–aq), путем структуризации вокруг себя

молекул воды, являющихся, как известно, полярными молекулами.
Первая гидратная оболочка гидратированного электрона состоит из 6 молекул воды, расположенных в вершинах октаэдра и повернутых в сторону электрона одним из своих атомов водорода.
Гидратированный электрон может диффундировать на значительно более далекие расстояния, чем обычный электрон, и взаимодействует с растворенными биологическими молекулами уже вдали от места своего появления в результате радиолиза воды.

для ионизации, но составляет по крайней мере 7 эВ, то

молекула воды переходит в возбужденное состояние и распадается непосредственно с образованием двух радикалов – радикала водорода и гидроксильного радикала:

При рекомбинации радикалов Н• и ОН• возникают вторичные молекулярные продукты радиолиза воды – водород Н2 и перекись водорода Н2О2:

и перекисный радикал ,
нерадикальные продукты : гидратированный электрон е–aq
нерадикальные

продукты : перекись водорода H2O2

Гидроксильный радикал OH• является мощным окислителем и считается наиболее химически активным продуктом радиолиза воды. Гидратированный электрон также обладает высокой реакционной способностью, однако, уже в качестве восстановителя. Перекись водорода, хотя и не является радикалом, представляет собой очень неустойчивое соединение и является источником радикальных продуктов.