Радиоактивті сәулеленудің биологиялық әсері
Зерттеудің радиоактивті сәулелердің биологиялық әсерінің басталған ашқаннан кейін бірден рентген сәулесінің (1895) және радиоактивтілік (1896). 1896 жылы орыс физиолог И. Р. Тарханов көрсеткендей, рентгендік сәуле арқылы өтіп, тірі организмдер, бұзады, олардың тыныс-тіршілігі. Әсіресе қарқынды дами бастады зерттеудің радиоактивті сәулелердің биологиялық әсерінің басталуымен қолдану атомдық қару (1945), содан кейін және атом энергиясын бейбіт мақсатта пайдалану. Үшін радиоактивті сәулелердің биологиялық әсерінің тән бірқатар ортақ заңдылықтары:
1) Терең бұзылған тіршілік шақырылады болмашы ғана шағын количествами поглощаемой энергиясы. Мәселен, энергия, сіңірілген денесімен млекопитающего, жануарлар немесе адам сәулеленген кезде өлімге әкелетін дозада кезінде түзуде жылу келтірді еді қызуына дене барлығы 0,001°С-Әрекеті түсіндіру «сәйкес келмеуі» санын энергиясын нәтижелері әсер әкелді құру теориясы нысана, оған сәйкес радиациялық зақымдануы түскенде дамиды энергиясын әсіресе радиочувствительную бөлігі жасушалар — «нысана».
2) Биологиялық әсері радиоактивті сәулелерді шектелмейді ұсталатын сәулеленуге ағзаның, бірақ қолданылуы мүмкін келесі ұрпақ, бұл түсіндіріледі әрекетімен тұқым қуалайтын аппараты организм. Бұл ерекшелігі өте өткір қояды адамзат алдында зерттеу биологиялық әсер радиоактивті сәулелену және қорғау ағзаның сәулелену.
3) биологиялық әсер радиоактивті сәулелену тән жасырын (латентті) кезеңі, т. е. дамыту сәулелік зақымдану байқалады. Ұзақтығы латентного кезең ауытқып тұруы мүмкін бірнеше минут ондаған жыл байланысты сәулелену дозалары, радиочувствительности ағзаның және бақыланатын функциялар. Мысалы, сәулеленген кезде өте үлкен мөлшерде (ондаған мың қуаныштымын) қоңырау шалуға болады «смерть под шуағы», ұзақ уақыт бойы сол сәуле шағын доза әкеледі өзгерту жай-күйі жүйке және басқа да жүйелердің пайда болуына ісік араға жылдар кейін сәулелену.
Радиочувствительность әр түрлі организмдердің алуан түрлі. Өлім жартысынан сәулеленген жануарлар (жалпы сәулелену) 30 тәулік ішінде күн сәулеленуінің (курстық, уытты, өлім дозасы — ЛД 50/30) шақырылады мынадай дозаларымен рентген сәулесінің: теңіз шошқалары 250 р, иттер 335 р, маймылдар 600 р, тышқан—550 650 р, мөңке балық (18°С) 1800 р, жылан 8000—20000 р. төзімдірек өлі бір жасушалы организмдер: ашытқы өледі дозада 30000 р, амебы — 100000 р, а инфузории ұстайды сәуле дозада 300000 р. Радиочувствительность жоғары өсімдіктер де алуан түрлі: тұқым лалагүл толығымен жоғалтады өнгіштігі кезінде сәулелену дозасы 2000 р, қырыққабат тұқымы әсер етпейді доза 64000 р.
Үлкен маңызы бар сондай-ақ, жасы, физиологиялық жағдайы, қарқындылығы алмасу процестері ағзаның, сондай-ақ сәулелену. Бұл ретте, бөлек дозасының сәулелену ағзаның рөл атқарады: қуаты, ритм мен сәулелену сипаты (бір рет, көп рет, үзік-үзік, созылмалы, сыртқы, жалпы немесе ішінара, ішкі), оның жеке ерекшеліктерін айқындайтын тереңдікке енуін энергия организмге (рентгендік және гамма-сәулелену енеді үлкен тереңдікке, альфа-бөлшектер дейін 40 мкм, бета-бөлшектер — бірнеше мм), тығыздығы шақырылатын сәулеленуді иондау (әсерімен альфа-бөлшектер, ол артық әрекет еткен жағдайда, басқа да сәулелену түрлері). Барлық осы ерекшеліктері воздействующего сәулелік агент анықтайды салыстырмалы биологиялық тиімділігі сәулелену. Егер сәулелену көзі қызмет етеді түскен организмге радиоактивті изотоптар, онда үшін зор маңызы бар биологиялық әсер радиоактивті сәулелену испускаемого осы изотоптарымен, оларды химиялық сипаттамасы айқындайтын қатысуы изотоптың зат алмасу, концентрациясы сол немесе өзге органда, ал сәулелену сипаты ағза. Бастапқы қолданысқа радиация кез келген түрін кез-келген биологиялық объект басталады сіңіру сәуле энергиясының, бұл жүреді қозғай отырып, молекулалардың және олардың ионизацией. Кезінде иондану су молекуласы (жанама қолданысқа сәулелену) қатысуымен оттек пайда болып, белсенді радикалдар (ОЛ және т. б.), гидратированные электрондар, сондай-ақ молекуласының сутегі тотығы, қосылатын, содан кейін тізбегіне химиялық реакциялардың клеткадағы. Кезінде иондану органикалық молекулалардың (тікелей әрекет сәулелену) пайда болатын бос радикалдарды, включаясь да ағзада жүретін химиялық реакцияларды бұзып, ішінде зат алмасу мен ылғал пайда болуы ағзаға тән емес қосылыстарды бұзады тіршілік процестеріне. Сәулеленген кезде дозада 1000 р торда орта шамасын (10-9 г) пайда шамамен 1 млн. осындай қосылған, олардың әрқайсысы ауа оттегісінің бере алады начало цепным реакцияларға тотығу, көп увеличивающим саны өзгерген молекулалардың торда туғызатын және одан әрі өзгерту надмолекулярных (субмикроскопических) құрылымдар. Анықтау үлкен рөлін еркін оттегінің тізбекті реакциялар жетекші шұғыла зақымдануына, т. ғ. д. оттегі әсер, ықпал бірқатар тиімді радиозащитных туғызатын заттарды жасанды гипоксию тіндерде организм. Маңызы зор және көші-қон энергия молекулам биополимеров нәтижесінде энергиясын сіңіру, происшедшее кез келген жерде макромолекулы әкеледі зақымдануына, оның белсенді (мысалы, инактивация ақуыз-ферменттер). Физикалық және физика-химиялық процестер негізінде жатқан биологиялық әсер радиоактивті сәулелер, т. е. энергиясын сіңіру және молекулалардың ионизация алады секунд. Кейінгі биохимиялық процестер сәулелік зақымдану дамиды баяу. Пайда болған белсенді радикалдар бұзатын қалыпты ферментативтік процестер торда әкеледі санын азайту бай энергиясымен (макроэргических) қосылыстар. Әсіресе сезімтал сәулеленуге синтезі дезоксирибонуклеиновых қышқылдарының (ДНҚ) интенсивті бөлінетін жасушаларда. Т. о., нәтижесінде тізбекті реакция пайда болатын жұтқан кезде сәуле энергиясының, өзгереді көптеген клетканың ішінде макромолекулы (ДНК, ферменттер және т. б.) және салыстырмалы түрде шағын молекулалар (аденозинтрифосфорная қышқылы, коферменттер және т. б.). Бұл бұзылуына әкеледі ферментативті реакциялардың физиологиялық процестер мен жасушалық құрылымдардың. Әсері иондаушы сәулелену туғызады зақымдануы жасуша. Ең маңызды бұзу жасушалық бөлу — митоза. Сәулеленген кезде салыстырмалы шағын дозада байқалады уақытша тоқтату митоза. Үлкен доза тудыруы мүмкін толық тоқтату бөлу немесе бұзылуы жасушалар. Бұзу қалыпты барысын митоза жүреді хромосомными перестройками, пайда болуына байланысты мутациялар, жетекші — нәтиже беруде генетикалық аппаратында жасушалар, демек, өзгерту, кейінгі жасуша ұрпақтарының (цитогенетикалық әсері.) Сәулеленген кезде жыныс жасушалары көпжасушалы бұзу генетикалық аппаратының әкеледі өзгерту тұқым қуалайтын қасиеттерінің дамушы оның ішінде организмдер. Сәулеленген кезде үлкен мөлшерде жүреді ісінуі және пикноз ядро (хроматиннің тығыздалуы), содан кейін ядро құрылымы жоғалады. В цитоплазме сәулеленген кезде мөлшерде 10 000—20 000 р байқалады өзгерту жабысқақтығы, ісінуі протоплазматических құрылымдардың, білім вакуолей арттыру өтімділік. Барлық ол күрт бұзады, тыныс-тіршілігін жасушалар. Салыстырмалы зерттеу радиочувствительности ядро және цитоплазмы көрсеткендей, көп жағдайларда се — сәулеленуге ядро (мысалы, сәуле ядролардың жүрек бұлшық тритона дозада бірнеше протондардың ядро тудырды типтік деструктивті өзгерістер; доза бірнеше мың есе үлкен емес повредила цитоплазмы). Көптеген деректер көрсеткендей, жасушаның ең радиочувствительны бөліну кезеңінде және дифференцировка: сәулеленген кезде зақымданады, ең алдымен, өсіп келе жатқан тіндердің. Бұл сәулелену ең қауіпті үшін, балалар мен жүкті әйелдер. Сол құрылған және сәулелік терапия ісік — өсіп келе жатқан мата ісік өледі сәулеленген кезде мөлшерде, аз өнімдерді зақымдайды қоршаған қалыпты мата.
Туындайтын сәулеленуге ұшырайтын жасушаларында өзгерістер әкеледі бұзушылықтар ұлпаларда, органдарда және тыныс-тіршілігінің барлық ағза. Әсіресе білдірілді тіндердің реакциясы, олардың бөлек жасушалар тұрады, салыстырмалы түрде ұзақ емес. Бұл шырышты қабаты қызарған, асқазан және ішек кейін сәулелену воспаляется жабылады язвами, бұл бұзылуына әкеледі ас қорыту мен сіңу, содан кейін сарқылуына ағзаның улануына және оның өнімдерімен, клеткалардың (токсемия) және бактериялардың енуіне тұратын ішекте, қан (бактериемия). Қатты оттан кроветворная система әкеледі күрт азаюына лейкоциттердің перифериялық қан мен төмендеуіне, оның қорғаныш қасиеттері. Бір мезгілде құлайды және әзірлеу антиденелердің, тағы не көп әлсіретеді ағзаның қорғаныс күштері. (Азаю қабілетін сәулеленген ағзаның антиденелер және осылайша қарсы тұра енгізу чужеродного ақуыз кезінде пайдаланылады мүшелер мен тіндерді ауыстыру — операция алдында науқастың облучают.) Азаяды және эритроциттер саны немен байланысты бұзу тыныс алу, қан. Биологиялық әсері радиоактивті сәулелерді негіздейді бұзу жыныстық функциясы және білім беру жыныс жасушаларының дейін толық бедеулік (стерильдік) сәулеленген организмдер. Дамуында маңызды рөл атқарады сәулелік зақымдану жануарлардың және адамның аса маңызды рөл атқарады жүйке жүйесі. Мәселен, қояндардың смертельный исход сәулеленген кезде дозада 1000 р жиі анықталады бұзылған, орталық жүйке жүйесі, тудыратын жүрек қызметінің тоқтауын және сал тыныс алу. Зерттеу биоэлектрических потенциалдар ми сәулеленген жануарлар мен адамдар ұшырайтын сәулелік терапия көрсеткендей, жүйке жүйесі бұрын басқа ағза жүйелерінің әрекет етеді радиациялық әсер. Сәулелендіру иттер дозада 5—20 р және созылмалы сәуле дозада 0,05 р кезде доза 3 р әкеледі, өзгерту және шартты рефлекстер. Үлкен рөл атқаратын сәуле ауруы ойнайды бұзу және ішкі секреция бездерінің.