2.Действие ионизирующих излучений на живые организмы, стохастические и нестохастиче­ские эффекты.

Действия бывают разные: соматическое; наследственное; стохастическое; нестохастическое.

Основной биологический парадокс – несоответствие между дозами и биоэффекатами. Для человека LD₅₀ = 4 Гр – это эквивалентно чашке кофе (т.е. несоответствие м/у величиной Е и летальным эффектом). 2 концепции, которые объясняют парадокс:

1) гипотеза о развитии цепных автокаталитических реакций свободного радикального типа. Они увеличивают действие радиации.

2) гипотеза о наличии в клетке систем положительных обратных связей, которые увеличивают химическую деструкцию, действуя вне действия радиации.

Т.о. радиационное поражение – это сложный многоэтапный процесс – стадии:

1) физическая – поглощение Е → возбуждение и ионизация атомов и молекул.

2) физико-химическая → появляются свободные радикалы – это нейтральные атомы или молекулы, которые имеют неспаренные электроны → очень активны!

3) химическая → появляются поврежденные радикалы – вторичные, появляется прямое и косвенное действие радиации. Прямое действие – молекула получает Е, которая ее повреждает.

Косвенное действие – молекула получает Е от другой молекулы (от ионизированных продуктов радиолиза воды).

4) биомолекулярные повреждения – повреждения жизненно важных молекул в клетке.

Стадии 1-3 – это первичные стадии, стадия 4 – биохимическая стадия, увеличивающая тяжесть повреждений.

5) стойкие физиологические изменения – отдаленные биологические эффекты, повреждения формируются на всех уровнях организации живого (до биосферного!).

Процессы повреждения в клетке приводят к нарушению в обмене в-в, в функционировании макромолекул, которые ответственные за проявление биологических эффектов действия радиации.

Эффект действия радиации на организмы чела и животного связан с условиями облучения:

1) доза; 2) время; 3)мощность дозы; 4) объем облучаемого органа; 5) вид; 6) способ (внешний / внутр.)

2)Время – важное условие, т.к. параллельно идут процессы репарации. Если дозу растянуть во времени, то летального эффекта не будет.

3)При уменьшении мощности дозы происходит уменьшение биоэффекта. При малой мощности дозы скорость развития повреждения м. б. соизмерима со скоростью репарации. При увеличении мощности дозы значимость репарации уменьшается → биоэффект увеличивается.

4)Степень лучевого поражения зависит о того, подвергается ли все тело, или только его часть. Летальная доза только на часть может не приводить к летальному эффекту.

5)Эффект зависит от вида излучения, т.к. имеются различия в пространственном распределении поглощенной Е в тканях.

6) Внешнее – от наружных источников облучения, внутреннее – от инкорпорированных в организм радионуклидов. Внутреннее облучение опаснее:

1.наличие критического органа, где избирательно накапливаются радионуклиды (¹³¹I в щитов. ж.);

2.продолжительность облучения (выведение зависит от периода полураспада и биовыведения;

3.при распаде образуются частицы, которые обладают различной проникающей способностью (α-частицы опасны в легких, а в тканях и воздухе - не опасны).

(1)Стохастический эффект – с ↑ дозы облучения ↑ только частота появления, но не тяжесть (индукция злокачественных новообразований, генетические изменения в потомстве облученной особи).

Линейная зависимость доза-эффект; вероятность эффекта есть при минимальных дозах!!!

( 2)Нестохастический эффект – с ↑ дозы облучения ↑ как частота появления, так и тяжесть; обычно возникает после превышения некоего дозового порога; часто рассматривается как ранний эффект облучения, однако, может проявляться спустя многие годы после воздействия. При низких дозах – нету, но быстро становится 100% при превышении порога. Примеры: лучевая болезнь (для чела 1 Гр – пороговая доза, до 1 Гр – болезни нету); лучевые ожоги; хроническая лучевая болезнь (развитие катаракты, минимум 2 Гр, чем ↑ доза, тем быстрее проявляется; ↓ продолжительности жизни (св. с ускорением процессов старения и ↑ восприимчивости к инфекциям).

Есть стимулирующие эффекты малых доз на живые объекты.

Радиационный гормезис – обращение поражающего эффекта на стимулирующий с ↓ дозы.