ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Биологическое действие излучений из "Ядерная физика " Структуру ЖИВОГО организма можно подразделить на три уровня а) отдельные молекулы б) клетки в) макроскопические части или системы организма (например, мышечные ткани или дыхательная система). Поражающее действие радиации проявляется на всех трех уровнях. [c.667] НОа и перекись водорода) вступают в химические реакции с макромолекулами. Опытное определение относительной роли обоих механизмов затруднено тем, что первичные процессы поражения происходят за очень короткое время. В настоящее время имеется тенденция считать преобладающим прямое действие радиации на клетку. [c.667] Существование прямого механизма радиационного поражения доказывается тем, что оно происходит и в высушенных живых объектах, таких, как высушенные семена растений, ферменты, споры бактерий и т. д. [c.667] Существование косвенного механизма подтверждается эффектом разведения , который состоит в том, что внутри определенных, причем довольно широких, пределов число поражаемых макромолекул зависит лишь от дозы облучения, но не от концентрации этих молекул. При прямом действии следовало бы ожидать прямой пропорциональности между числом повреждаемых молекул и их концентрацией. [c.667] Соотношение между прямым и косвенным механизмами сильно зависит от процента содержания воды и от многих других факторов. [c.667] Пробег радикалов — продуктов радиолиза воды в живых клетках имеет порядок 25—30 А. Поэтому действие этих радикалов эффективно только тогда, когда они образуются в непосредственной близости к жизненно важным областям макромолекул или клеток. Прямому же действию подвержен весь объем макромоле кул или клеток. [c.668] Биологическое действие слабо ионизирующих излучений (у-лучи и электроны) усиливается в присутствии кислорода. Повышение концентрации кислорода в среде от О до 30—40% втрое увеличивает поражающее действие. Действие сильно ионизирующих излучений, например а-частиц, от концентрации кислорода не зависит. [c.668] Важную роль в механизме радиационного повреждения играет миграция первично поглощенной энергии по макромолекуле. Прямым подтверждением существования такой миграции являются опыты по а-облучению гигантских белковых молекул. В этих молекулах в основном разрываются одни и те же связи независимо от места попадания а-частицы. Радиационное поражение макромолекул проявляется в потере ими биологической активности (ферментативной и т. д.), в образовании разрывов, сшивок, в радиационном окислении и т. д. [c.668] В ряде случаев в макромолекулах под действием излучения возникают так называемые скрытые повреждения. При отсутствии кислорода молекула может находиться в состоянии скрытого повреждения длительное время (часы и даже сутки). В этом состоянии молекула еще способна к ферментативной активности. При введении кислорода, а в других случаях при нагреве скрытое повреждение переходит в явное — молекула теряет биологическую активность. Методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР )) установлено, что в ряде случаев скрытым повреждением макромолекулы является электронное возбуждение, сопровождающееся появлением неспаренного электрона. [c.668] Действие радиации на клетку обладает очень высокой удельной (по энергии) эффективностью. Для угнетения функции деления клеток достаточна доза, энергия которой при переводе ее в тепловую вызвала бы нагревание всего лишь на тысячную градуса. При такой дозе в клетке поражается лишь одна белковая молекула из миллиона. Механизм такого необычно эффективного воздействия радиации на жизненные процессы в клетке до сих пор остается неясным. Принято считать, что причина высокой эффективности кроется в том, что в клетке существует небольшое число каких-то крайне чувствительных к радиации структур, разрушение которых ведет к гибели клетки. Но о том, какие именно структуры играют здесь ключевую роль, единого мнения нет. [c.670] У человека наиболее чувствительны к облучению кроветворные органы (костный мозг, селезенка, лимфатические железы), эпителий половых желез и слизистой оболочки кишечника. При дозе, близкой к смертельной, гибель наступает в результате разрушения производящих кровь клеток костного мозга (лейкемия). При дозах, значительно превышающих смертельную, гибель наступает гораздо быстрее за счет поражения кишечника. При дозах, меньших смертельной, сначала следует острый этап болезни (малокровие, ожоги и язвы, выпадение волос, тяжелые поражения глаз, десен, горла и т. д.). Часто возникают различные длительные заболевания, приводящие к истощению и смерти через несколько лет после сильного облучения. В период после острого течения лучевой болезни сильно снижается сопротивляемость инфекционным заболеваниям, возможно появление катаракт и раковых опухолей. Как правило, происходит раннее старение. Любая сколь угодно малая доза облучения может вызвать необратимые генетические изменения хромосом, что приводит к тяжелым наследственным аномалиям в последующих поколениях. [c.670] Вернуться к основной статье