Механизм биологического действия излучения

При взаимодействии ионизирующего излучения (ИИ) с органами и тканями человека, в биологической ткани происходят сложные физико-химические и биологические процессы. Все факторы окружающей среды влияют на деятельность живого организма. Во всех случаях живые клетки организма практически однотипно реагируют на повреждения, вызванные любым агентом, будь то температурный, химический, или инфекционный. Это связано с непрерывным процессом жизнедеятельности, который характеризуется протеканием обменных химических реакций в клетке, а значит, и в молекулах, в клеточном ядре в оболочке клетки, в тканях и органах. Ответная реакция живого на раздражитель регламентирована и сводится либо к «ремонту» повреждения в геноме (совокупности генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом), либо к замене поврежденного элемента вновь образованным с помощью «размножения», т. е. воссоздания молекулы или клетки вместо поврежденной, состарившейся или погибшей. Специальным механизмом, поддерживающим постоянство состава структуры тканей, считается апоптоз, т. е. самоуничтожение постаревших или поврежденных клеток, механизм контроля гибели клеток, которые не в состоянии выполнять присущую им функцию. В условиях жизни клеточная гибель выступает как активный генетически регулируемый процесс, необходимый для поддержания постоянства морфологического состава ткани, органа, организма.

Ответные реакции клетки на повреждения однотипны, они происходят непрерывно с достаточно постоянной скоростью, обусловливая постоянство обмена веществ, постоянство сохранения всех внутренних и внешних параметров жизнедеятельности.

В результате взаимодействия ИИ с биологической тканью происходит ионизация и возбуждение атомов, молекул биологической ткани - первый этап в дальнейшей цепи изменений и реакций. Поскольку органы и ткани человека на 75% состоят из воды, при взаимодействии ионизирующего излучения с водой, происходит процесс радиолиза. Получающиеся в процессе радиолиза воды свободные радикалы и окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других структурных элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. Функциональная деятельность клеток живой ткани нарушается, клетки деградируют и погибают, процесс естественного деления клеток нарушается, что приводит к различным структурным изменениям. В некоторых генах, определяющих наследственные свойства организма и его клеток, происходят нарушения, которые, (особенно в клетках половых желез) влияют на наследственность.

Если подытожить вышеизложенное, то механизм биологического действия в современном представлении поэтапно можно представить следующей схемой:

Дата добавления: 2014-01-06