Действие ии на днк и липиды

ДНК:

- Разрыв водородных связей и частичная денатурация, повреждение нуклеотидов, возникновение межмолекулярных сшивок, одно-и двух нитевые разрывы.

- Структурные повреждения ДНК служат препятствием для нормального протекания процессов репликации, транскрипции и трансляции генетической информации.

Липиды:

- Реакция свободнорадикального перекисного окисления, что имеет особое значение в лучевых поражениях; перераспределение липидов и повышение их уровня в печени и крови.

- Окисление липидов приводит к нарушению проницаемости мембран, смещению ионных градиентов и ряду других патологических процессов. В митохондриях и микросомах накапливаются токсичные для клетки продукты окисления.

Изменения в клетке после облучения

• Повреждение механизма деления и хромосомного аппарата (самые ранние эффекты связаны с повреждением мембран);

• Остановка процессов обновления и дифференцировки клеток;

• Остановка процессов пролиферации и последующей физической регенерации тканей.

Клетки с медленными процессами менее чувствительные. Те, в которых биохимические процессы протекают активно – более подвержены поражению.

Радиочувствительность разных видов организмов

Более устойчивы одноклеточные организмы: дрожжи погибают при дозе 30000Р, амёбы —100000Р, а инфузории выдерживают облучение в дозе 300000Р.

Радиочувствительность высших растений тоже различна: семена лилии полностью теряют всхожесть при дозе облучения 2000Р,на семена капусты не влияет доза в 64000р.

По мере усложнения биологической организации объектов их устойчивость к радиации резко снижается.

• Обычно животные, облученные в дозе 5 - 10 Гр, живут в среднем (за некоторым исключением) от нескольких дней до нескольких недель. Лучевой синдром в этом диапазоне доз облучения назван «костномозговой» или «кроветворный», ибо решающее значение в его исходе имеет поражение кроветворной системы организма, в первую очередь костного мозга. В результате глубокого торможения процессов клеточного деления происходит опустошение костного мозга. На исход лучевой болезни существенно влияет способность кроветворных органов к восстановлению, которое зависит от количества сохранившихся стволовых клеток.

• В интервале доз от 10 до 100 Гр средняя продолжительность жизни млекопитающих практически не зависит от величины поглощенной дозы и составляет в среднем 3,5 сут. Эффект независимости средней продолжительности жизни от величины дозы облучения получил название «3,5-дневный эффект», а возникающий лучевой синдром - «желудочно-кишечный». Летальный исход этого синдрома связан с поражением слизистой кишечника и желудка, высокой чувствительностью к радиации быстро делящихся эпителиальных клеток, оголением ворсинок.

• Облучение в дозах, превышающих 100 Гр, приводит к гибели млекопитающих, наступающей в первые несколько дней или даже несколько часов. У гибнущих животных наблюдают явные признаки поражения центральной нервной системы, поэтому этот лучевой синдром называют «церебральный». Происходит резкое подавление жизнедеятельности нервных клеток, реакция которых на облучение принципиально отличается от реакции костного мозга и кишечника отсутствием клеточных потерь.

• Если поглощенная доза достигает 1000 Гр и более, животные гибнут сразу же «под лучом». Механизм такого поражения может быть связан с тем, что возникают массовые структурные поражения макромолекул. Иногда лучевой синдром, вызванный облучением в таких высоких дозах ионизирующей радиации, называют молекулярной смертью.

По степени убывания чувствительности:

-органы кроветворения;

-половые железы;

-слизистые оболочки, слюнные, потовые и сальные железы, волосяные сосочки, эпидермис;

-желудочно-кишечный тракт;

-печень;

-органы дыхания;

-железы внутренней секреции (надпочечники, гипофиз, щитовидная железа, островки поджелудочной железы, паращитовидная железа);

-органы выделения;

-мышечная и соединительная ткани;

-соматические костная и хрящевая ткани;

-нервная ткань.

Органы кроветворения наиболее радиочувствительные, поражение костного мозга, тимуса, селезенки, лимфатических узлов - одно из важнейших проявлений острой лучевой болезни. Значительные морфологические и функциональные нарушения наблюдаются во всех кроветворных органах, причем изменения в системе крови представляется возможным обнаружить

Процессы репарации

• О наличии процессов восстановления в клетках облученного организма свидетельствует то, что радиационные эффекты сильно зависят от темпа облучения, интервалов между ними и вида ИИ.

• Клетка обладает восстановительной ферментной системой, справляющаяся с устранением повреждений до некоторой дозы.

• Также есть «ловушки радикалов», работающие на их «погашение». Причем, при малых мощностях дозы система сбора радикалов более эффективна, чем при больших.

• Порог активации репарации и эффективность зависят от типа клеток.

Рентген диагностика

• Рентгенологический метод исследования – способ диагностики, который основан на анализе рентгенологического излучения, прошедшего через тело человека.

Принцип получения рентгеновского изображения основан на способности различных тканей в разной степени поглощать рентгеновское излучение. Степень поглощения зависит от плотности ткани, атомного номера составляющих ее элементов и толщины.

• Ультразвуковые, магнитно-резонансные и изотопные исследования развились до уровня полезных для медицинской практики методов диагностики в 70-80 годах XX ст., в то время как рентгеновское излучение было открыто и нашло применение в медицине еще в конце XIX века

История

Рентген стал первым (1901 г.) лауреатом Нобелевской премии по физике «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». Решением I Международного съезда по рентгенологии в 1906 г. Х-лучи были названы рентгеновскими.

Рентгенодиагностическая система: состоит из трех основных компонентов:

1. Рентгеновской трубки,

2. Объекта исследования (пациента),

3. Приемника рентгеновского изображения (флюоресцирующий экран).

• При взаимодействии рентгеновского излучения и БО излучение изменяется качественно и количественно. Проникающая способность рентгеновских лучей определяется, прежде всего, энергией квантов или длиной волны.

• Степень поглощения рентгеновских лучей тканями различна и зависит от показателей плотности и атомного веса элементов, составляющих объект.

• Чем больше плотность и атомный вес вещества, из которого состоит исследуемый объект (орган), тем больше рентгеновские лучи (больше должна быть радиационная нагрузка лучей).

• Кроме того, степень поглощения лучей также определяется и объемом (толщиной) органа (т.е. проходимым расстоянием в тканях рентгеновских лучей).

Рентгеноскопия

Рентгеноскопия (греч. scopeo–рассматривать, наблюдать) – метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на флюоресцирующем экране. При данном исследовании пучок рентгеновских лучей, генерируемых рентгеновской трубкой, проходит через тело пациента, попадает на флюоресцирующий экран и формирует на нем позитивное теневое изображение. В основном применяется для исследования грудной полости и брюшной полости.

• Достоинства: простота, экономичность, возможность многоосевого и полипозиционного исследования, т.е. проводить исследования в различных проекциях и положениях пациента, возможность оценки анатомо-морфологических и функциональных особенностей изучаемых органов в режиме реального времени.

• Недостатки: относительно высокая лучевая нагрузка и относительно низкая разрешающая способность (трудности в дифференциации мелких структур и небольших изменений).

= ИЗОБРААЖЕНИЕ НА ЭКРАНЕ в реальном времени (динамическое)

Рентгенография

Рентгенография (греч. greapho–писать, изображать) – метод рентгенологического исследования, при котором получают изображение исследуемого объекта на пленке (прямая или аналоговая рентгенография) или на специальных цифровых устройствах (цифровая рентгенография). Изображение статическое – в отличие от рентгеноскопии, где получают динамическое изображение в режиме реального времени.

• Преимущества: бόльшая разрешающая способность, объективность рентгенограммы, возможность длительного хранения, возможность оценки многими специалистами, сопоставление нескольких изображений, т.е. возможность динамического наблюдения, относительная небольшая лучевая нагрузка на пациента.

• Недостатки: относительно большие материальные затраты (рентгеновская пленка, химреактивы).

= ИЗОБРАЖЕНИЕ НА ПЛЕНКЕ (статическое)

Рентгеновская пленка

Состоит из нитроацетатной основы, покрытой тонким слоем эмульсии –желатина, который содержит мелкие частицы кристалликов галогенида серебра в невозбужденном (незасвеченном) состоянии.

Хранят в светонепроницаемой коробке, которую вскрывают в полной темноте, т.к. эмульсия чувствительна не только к рентгеновским лучам, но и к дневному свету.

Перед проведением исследования в затемненной лаборатории (которую имеет каждый рентгеновский кабинет), пленку помещают в специальную кассету.

Флюорография

• Флюорография – методика рентгенологического исследования, при которой производят фотографирование изображения с флюоресцирующего экрана на пленку различного формата (70х70, 100х100 и 110х110 мм). Таким образом, при флюорографии изображение всегда уменьшено.

• Преимущества: экономия дорогостоящей рентгеновской пленки и быстрота выполнения, т.е. большая пропускная способность.

• Недостаток – меньшая разрешающая способность и информативность.

Особенности рентгеновского изображения:

– изображение на рентгеновском снимке негативное: плотные структуры (кости) имеют более светлые тона, мягкотканые образования, воздух – темные (в противоположность рентгеноскопии, где изображение позитивное);

– изображение черно-белое;

– изображение плоскостное и суммационное;

– изображение несколько увеличенное, так как рентгеновские лучи имеют расходящийся характер, а исследуемые органы всегда удалены на некоторое расстояние от кассеты с пленкой или другого приемника изображения

- Разная интенсивность теней на рентгеновском снимке обусловлена различной степенью поглощения и рассеяния лучей, проникающих сквозь объект, что обеспечивает визуализацию его внутренней структуры. Там, где рентгеновские лучи задерживаются больше, формируются участки затемнения (на негативе –светлые тона); где меньше –участки просветления (на негативе –темные тона).

СХЕМА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ АНАТОМИЧЕСКИХ СТРУКТУР, ИМЕЮЩИХ РАЗЛИЧНУЮ ПЛОТНОСТЬ