Главная / Медицинская рентгенотехника / Противорадиационная защита / Биологическое действие ионизирующих излучений

Биологическое действие ионизирующих излучений

Характерно, что по мере расширения использования рентгеновских лучей в медицинской практике, а в дальнейшем и вовлечения в сферу действия ионизирующих излучений значительных контингентов людей в связи с развитием ядерных исследований частота лучевых повреждений не только не увеличилась, но даже, наоборот, резко уменьшилась.

Это можно объяснить только значительными успехами в области радиобиологии и радиационной гигиены.

Механизм биологического действия ионизирующих излучений отличается сложностью. Как видно из этой таблицы, действие излучения на организм всегда начинается с физического процесса поглощения энергии, который сопровождается возбуждением и ионизацией атомов и молекул облучаемых тканей.

При облучении рентгеновскими лучами ионизация возникает главным образом в результате действия вторичных электронов, выбиваемых фотонами излучения с электронных оболочек биосубстрата. Ионизированные атомы и молекулы обладают повышенной химической активностью. Возникают химические реакции, которые в обычных условиях не происходят либо протекают очень медленно.

При этом образуются химически активные радикалы, происходит разрыв химических связей в молекулах белков, липидов, нуклеиновых кислот, ферментов и других важных в биологическом отношении веществ. Таким образом, очевидно, что чисто физический процесс поглощения энергии ионизирующего излучения является пусковым механизмом для развития сложных химических реакций.

В связи с тем, что все жизненные процессы в организме протекают в водной среде (вода составляет более 70 % массы тела человека), важное биологическое значение приобретает ионизация молекул воды. Это подтверждается, в частности, тем, что различные органические вещества в сухом виде обладают намного большей радиорезистентностью, чем в водных растворах.

Под влиянием облучения в воде образуются положительно и отрицательно заряженные молекулярные ионы, которые диссоциируют с образованием свободных радикалов Н и ОН. Последние имеют ненасыщенные химические валентности и обладают высокой реакционной способностью.

Вступая в экзотермические реакции в присутствии кислорода, они образуют вещества пероксидного характера (гидропероксид, высшая перекись и др.), обладающие выраженными окислительными свойствами и токсичностью. Под влиянием этих веществ возникают изменения в молекулах белка, нуклеопротеидов, ферментов, липидов, нуклеиновых кислот и др.— непрямое действие ионизирующих излучений.

Однако первичные радиационно-химические изменения в биологическом субстрате могут возникать и вследствие прямого, непосредственного воздействия ионизирующего излучения на радиочувствительные молекулы органических веществ — прямое действие излучений. Радиационно-химические реакции сопровождаются изменением структуры молекул, нарушением биохимических процессов в клетках, повреждением структур, обеспечивающих нормальную функцию и наследственные свойства клеток.

В свою очередь, изменения, возникающие в клетках, обусловливают развитие нарушений функции и морфологии различных органов и систем, поражение целостного организма. В формировании биологической реакции организма на облучение важную роль играет нервная, эндокринная и гуморальная системы. Лучевые реакции и лучевые поражения.


«Медицинская рентгенотехника»,
А.Н.Кишковский, Л.А.Тютин



Смотрите также: