Патогенез острой лучевой болезни. Первичное действие ионизирующего излучения: прямое действие на органические молекулы и радиолиз воды.
Принципиальная особенность действия ионизирующих излучений - дистанционность воздействия источника на организм, т.е. способность проникать в биологические ткани, клетки, субклеточные структуры и повреждать их, вызывая ионизацию атомов и молекул, происходит возбуждение, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов, называемых свободными. Первичной мишенью могут стать высокомолекулярные соединения (белки, липиды, ферменты, нуклеиновые кислоты). Если мишенью оказывается ДНК, то генетический код может быть нарушен.
Из первичных радиохимических превращений наибольшее значение имеет ионизация молекул воды (родолиз воды), т.к. вода составляет 65-70% от массы тела и является основным растворителем в организме человека. В результате ионизации молекулы воды образуются свободные радикалы (H·, ОH·), которые вступают во взаимодействие с другой возбужденной молекулой воды, кислородом тканей, в результате чего образуются перекись водорода, радикал гидропероксида и атомарный кислород (Н2О2, HО2·, О2). Образовавшиеся продукты радолиза воды обладают очень высокой биохимической активностью и способны вызвать реакцию окисления по любым связям, в т.ч. устойчивым при обычных окислительно-восстановительных процессах. Следующие друг за другом биохимические реакции могут быстро нарастать, приобретая характер цепных реакций. Действие ионизирующего излучения, обусловленное продуктами родолиза воды, называется непрямым действием радиации.
|
|
|
В основе первичных радиационно-химических изменений могут лежать 2 механизма действия ионизирующих излучений:
1) прямое действие - молекулы претерпевают изменения непосредственно при взаимодействии с ионизирующим излучением.
2) косвенное действие - молекулы претерпевают изменения не непосредственно поглощая энергию от ионизирующих излучений, а получая её от других молекул.
Действие ионизирующего излучения на нуклеиновые кислоты. До 7% поглощенной энергии связано с повреждением нуклеиновых кислот.
Механизм повреждения нуклеиновых кислот:
а) при прямом действии ионизирующих излучений на нуклеиновые кислоты происходит выбивание электрона и последующая миграция дефектного участка по полинуклеотидной цепи (несколько сотен азотистых оснований) до участка с повышенными электрон-донорными свойствами (чаще всего до участка локализации тимина или цитозина, где и образуются свободные радикалы этих оснований).
б) при косвенном действии ионизирующих излучений на нуклеиновые кислоты происходит взаимодействие с продуктами радиолиза воды приводит к образованию свободных радикалов, что ведет к нарушению структуры ДНК.
|
|
|
Действие ионизирующих излучений на белки. До 20% поглощенной энергии связано с повреждением белков.
Механизм повреждения белков аналогичен механизму повреждения нуклеиновых кислот:
а) при прямом действии ионизирующих излучений: из молекулы белка выбивается электрон и образуется дефектный участок, который мигрирует по полипептидной цепи за счет переброски соседних электронов до тех пор, пока не достигнет участка с повышенными электрон-донорными свойствами. В этом месте в боковых цепях аминокислот возникают свободные радикалы.
б) при косвенном действии ионизирующих излучений: образование свободных радикалов происходит при взаимодействии белковых молекул с продуктами радиолиза воды, что влечет за собой изменение структуры белка:
Такие нарушения в структуре белка приводят к нарушению его функций (ферментативной, гормональной, рецепторной и др.).
Действие ионизирующих излучений на липиды.
Под влиянием облучения происходит процесс перекисного окисления липидов - образование свободных радикалов ненасыщенных жирных кислот, которые при взаимодействии с кислородом образуют перекисные радикалы, а они, в свою очередь, реагируют с жирными кислотами.
Так как липиды - основа биологических мембран, то перекисное окисление повлечет за собой изменение их свойств. При повреждении мембран в клетке нарушаются биохимические процессы и энергетический обмен (из-за повреждения митохондрий), происходит сдвиг ионного баланса клетки (выравнивание концентраций натрия и калия вследствие сдвига ионного баланса клетки).
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 360; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!