Радиочувствительность организма

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Индивидуальная радиочувствительность

2. Возрастная радиочувствительность

Заключение

Литература

Введение

Радиочувствительность -- чувствительность организма (или его тканей) к действию ионизирующих излучений.

Радиочувствительность определяют минимальной дозой ионизирующего излучения, которая вызывает кратковременное изменение физиологической реакции организма. В течение длительного времени понятие радиочувствительности отождествляли с понятием радиопоражаемости. Однако радиопоражаемость характеризуется не кратковременными физиологическими сдвигами в организме, а более или менее длительными нарушениями функции и, как правило, морфологическими изменениями в тканях. Тем не менее, в литературе общепринятым является термин «радиочувствительность», который употребляется как в истинном значении этого слова, так и для оценки радиопоражаемости.

Различные виды животного и растительного мира имеют неодинаковую радиочувствительность (видовая радиочувствительность). Так, например, собаки являются более радиочувствительными животными, чем кролики: при равномерном облучении абсолютно смертельной для собак считается доза 350 р, а для кроликов -- 800--1000 р. Абсолютно смертельная доза общего облучения для человека -- 600--700 р. Радиочувствительность изменяется в зависимости от времени года (сезонная радиочувствительность). Например, радиочувствительность собак и кроликов в осенне-зимний период значительно понижена. Радиочувствительность организма неодинакова в различные возрастные периоды (возрастная радиочувствительность), однако литературные данные по этому вопросу противоречивы. Противоречивы сведения и о половой радиочувствительности. На радиочувствительность оказывает влияние исходное физиологическое состояние организма, а также его индивидуальные свойства (индивидуальная радиочувствительность).

Различия в радиочувствительности имеются не только на уровне целого организма, но и на уровне его тканей, органов, клеток и даже молекул. Например, известно, что морфологические изменения в кроветворной ткани выявляются при сравнительно меньших дозах, чем в мышечной или костной. Молодые, быстро размножающиеся клетки более радиочувствительны, чем зрелые.

Накопленные в радиобиологии сведения по вопросу радиочувствительности широко используют в онкологической практике. Различия в тканевой радиочувствительности позволяют осуществлять лучевую терапию больных злокачественными новообразованиями: молодые, быстро размножающиеся опухолевые клетки обладают сравнительно высокой радиочувствительностью и поэтому при облучении повреждаются скорее, чем клетки здоровых тканей, неизбежно попадающих в облучаемое поле. При лучевой терапии больных учитывают различия в возрастной радиочувствительности. Например, реакция детей на облучение проявляется раньше, чем у взрослых. Принимаются во внимание сведения об индивидуальной радиочувствительности. При оценке исходного состояния больных учитывают повышенную радиочувствительность организма в период менструации, особую радиочувствительность тканей, в частности кожи, при воспалительных процессах.

Усилия радиобиологов направлены на изыскание методов, позволяющих повышать радиочувствительность опухоли при одновременном снижении радиочувствительности окружающих здоровых тканей и всего организма в целом.

1. Индивидуальная радиочувствительность

радиочувствительность организм излучения

Индивидуальная радиочувствительность на популяционном уровне колеблется в широких пределах. На уровне целостного организма в качестве критериев РЧ используют ЛД₅₀ - дозу облучения, вызывающую смерть 50% облучённых организмов данного вида за определённое время после облучения. Для индивидуальной радиочувствительности имеют значение особенности генотипа (эффективность репарации системы ДНК), физиологическое состояние организма, пол, возраст.

Особенно радиочувствительны лица, имеющие некоторые наследственные заболевания (атаксия-телеангиэктазия, пигментная ксеродерма). Люди менее радиочувствительны во время сна и более радиочувствительны во время бодрствования, при усталости, беременности, хронических заболеваниях, ожогах.

Исключительно высоко радиочувствительны малодифференцированные ткани эмбриона и плода. Облучение женщин в период беременности может приводить к следующим последствиям у потомства:

1. Эмбриональная, неонатальная и постнатальная гибель плода, нарушение течения беременности.

2. Увеличение вероятности врождённых пороков развития.

3. Увеличение частоты нарушений роста и физического развития.

4. Увеличение частоты нарушений функций центральной нервной системы.

5. Снижение адаптационных возможностей организма. Нарушение функций иммунной и эндокринной систем.

6. Рост онкологических заболеваний.

Эффекты радиации могут проявляться сразу (смерть, пороки развития) или в отдаленные сроки после рождения (отставание в росте и развитии, онкологическая и другая заболеваемость).

2. Возрастная радиочувствительность

Радиочувствительность варьируемая в пределах одного вида в зависимости от возраста называется возрастной радиочувствительностью. Так, наиболее радиочувствительными являются молодые и старые экспериментальные животные, наиболее радиорезистентными -- половозрелые и новорожденные.

Чтобы понять механизмы, определяющие возрастную радиочувствительность организма (без чего невозможно правильно оценить последствия облучения человека), необходимо последовательно рассмотреть клеточные и тканевые аспекты радиочувствительности, так как клетка -- основная биологическая единица, в которой реализуется воздействие поглощенной при облучении энергии, что в последующем приводит к развитию лучевого поражения. Среди многих проявлений жизнедеятельности клетки наиболее чувствительна в отношении ионизирующего излучения ее способность к делению. Под клеточной гибелью (или летальным эффектом) в радиобиологии понимают утрату клеткой способности к пролиферации, а выжившими считают клетки, сохранившие способность к неограниченному размножению.

В зависимости от связи летального эффекта с процессом деления различают две основные формы радиационной гибели клеток: интерфазную (до деления клетки или без него) и репродуктивную (после первого или нескольких последующих циклов деления). Для большинства клеток, в т.ч. и для клеток многих млекопитающих, характерна репродуктивная форма лучевой гибели, основной причиной которой являются структурные повреждения хромосом, возникающие в процессе облучения. Они обнаруживаются с помощью цитогенетических методов исследования на разных стадиях митоза (чаще в анафазе или метафазе) в виде так называемые хромосомных перестроек, или аберраций. Гибель таких аберрантных клеток или их потомков происходит вследствие неравномерного разделения или частичной утраты жизненно необходимого генетического материала из-за неправильного соединения разорванных хромосом или отрыва их фрагментов. Определение доли клеток с хромосомными аберрациями часто используют в качестве надежного количественного показателя радиочувствительности, т.к. с одной стороны, число таких поврежденных клеток четко зависит от дозы ионизирующего излучения, а с другой -- отражая его летальное действие, этот критерий хорошо коррелирует с количеством погибающих клеток, оцениваемым по снижению способности к клонообразованию.

Интерфазная гибель клетки наступает до вступления в митоз, и для большинства клеток такая гибель возможна лишь при очень больших дозах. Однако для некоторых клеток, например малодифференцированных кроветворных элементов и лимфоцитов, интерфазная гибель происходит уже при относительно низких дозах облучения. Клетки, погибающие таким путем, могут быть выявлены через 2--6 ч после облучения с помощью обычных цитологических методов исследования по различным изменениям (чаще по пикнозу ядра и фрагментации хроматина). Подсчет таких клеток также используют в качестве количественного показателя степени лучевого поражения.

Молекулярным субстратом, ответственным за гибель клетки, являются ДНК и ее комплексы с белками и ядерной мембраной. Разработаны молекулярно-биологические методы количественной оценки повреждения ДНК, используемые при изучении механизмов лучевого поражения клеток и восстановления их жизнеспособности. Последнее обусловлено явлением репарации ДНК, осуществляемой специальной системой ферментов. Эффективность репарации ДНК, по современным представлениям, имеет определяющее значение в клеточной радиочувствительности.

Закономерности реакций клеток на облучение сохраняются и при облучении организма, суммарная радиочувствительность которого определяется радиочувствительностью тканей, органов и систем, непосредственно подвергающихся облучению. Однако тканевую, а тем более органную и системную Р. нельзя рассматривать как простую сумму клеточных эффектов. На тканевую радиочувствительность большое влияние оказывают дополнительные факторы: кровоснабжение, объем облучаемых тканей, гомеостатический контроль регулирующих систем. Все это усложняет оценку тканевой радиочувствительности, но не отвергает принципиального и ведущего значения цитокинетических параметров, определяющих тип и меру лучевых реакций на всех уровнях биологической организации. Именно цитокинетическая характеристика, а точнее пролиферативная активность кроветворной системы, эпителия слизистой оболочки кишечника и клеток половых желез (типичных систем клеточного обновления) является причиной их высокой радиочувствительности. Напротив, низкий темп физиологической регенерации или ее отсутствие, свойственные костной, мышечной и нервной системе, а также печени, обусловливает их относительную радиорезистентность.

Заключение

Таким образом, известно, что дозы излучения, приводящие к заболеванию или смерти различных организмов, различны. Т.е. можно сказать, что каждому биологическому виду свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации, своя радиочувствительность. Примером крайне низкой радиочувствительности служат бактерии, обнаруженные в канале ядерного реактора. В этих условиях бактерии не только не погибали, но и размножались.

В качестве интегрального критерия радиочувствительности наиболее часто используют величину ЛД50 (летальная доза) - доза, облучение в которой вызывает 50%-ную гибель биообъектов. Величины ЛД50 в природе различаются довольно значительно даже в пределах одного вида. Кроме того, даже в одном организме различные ткани и клетки значительно различаются порадиочувствительности, и наряду с чувствительными (костный мозг, лимфоидная ткань, эпителий слизистой тонкого кишечника) имеются относительно устойчивые ткани (мышечная, нервная, костная). Величина радиочувствительности подчиняется следующему закону: чувствительность клеток к излучению прямо зависит от их способности к размножению в данный момент времени.

Литература

1. Матвеенко В.М. «Радиационная медицина», Витебск, 2002 г.

2. Артомонова В.Г., Шаталов Н.Н. «Профессиональные болезни», Медицина, 1988г.

3. Ярмоненко С.П. «Противолучевая защита организма» , Москва, 1969г.

4. Киррилов В.Ф., Книжников В.А, Коренков И.П. «Радиационная медичена», Минск, 1988 г.

Размещено на Allbest.ru