5 11. В чем сущность прямого повреждающего действия ионизирующей радиации на клетки?

Под прямым повреждающим действием ионизирующей радиации понимают непосредственное ее действие на макромолекулы и надмолекулярные структуры клеток (см. рис. 19). Энергия ионизирующей радиации, превышающая энергию внутримолекулярных и внутриатомных связей, вызывает ионизацию молекул, разрыв наименее прочных связей, образование свободных радикалов и т.д.

Структурными проявлениями прямого действия радиации являются разрыв хромосом, расщепление молекул ДНК, РНК, набухание органоидов клетки.

Подсчитано, что прямое действие радиации обусловливает около 45% суммарного биологического ее эффекта.

5.12. В чем сущность непрямого повреждающего действия ионизирующей радиации на клетки? Что такое радиолиз воды?

Непрямое повреждающее действие ионизирующей радиации обусловлено образованием в клетке большого количества свободных радикалов. Основным их источником являются молекулы воды. Процесс образования свободных радикалов водорода и гидроксила из воды под влиянием радиации получил название радиолиза воды.

Радиолиз воды:

Н20-е~ ->ОН"+Н+; Образование вторичных свободных радикалов:

ОН'+ОН" ->Н202; Н202 + ОН" -»Н20 + Н0'2; Н202 +Н02 ->Н20 + 02+ОН'; Н202 +Н' ->Н20 + ОН*.

Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуются так называемые вторичные свободные радикалы и гидропероксиды. Их накопление ведет к быстрой

37

активации процессов свободнорадикального окисления азотистых оснований ДНК и РНК, белков-ферментов (особенно сульфгидрильных групп, входящих в состав активных центров), липидов, аминокислот.

На долю непрямого действия приходится 55% суммарного биологического эффекта ионизирующей радиации.

5.13. Что такое радиотоксины?

Радиотоксины — это продукты свободнорадикального окисления, образующиеся в тканях под действием радиоактивного облучения. Наибольшее значение в патогенезе лучевых поражений имеют липидные радиотоксины (липидные гидропероксиды, эпоксиды, альдегиды, кетоны). Являясь промежуточными и конечными продуктами пероксидного окисления липидов, они накапливаются в мембранах клеток и нарушают их барьерные свойства.

Кроме того, в облученных клетках из некоторых аминокислот (тирозин, триптофан) образуются так называемые хиноновые радиотоксины. Они являются химическими мутагенами, угнетают активность многих ферментов.

Радиотоксины, попадая из поврежденных клеток в кровь, оказывают патогенное действие и на удаленные от места их образования органы и ткани. Этим, в частности, объясняются общие нарушения в организме при местных лучевых поражениях.

5.14. Какие факторы способствуют и какие препятствуют

развитию лучевых поражений?

Развитию лучевых поражений способствуют повышение температуры, увеличение напряжения кислорода и содержания воды в тканях. В этих условиях увеличивается скорость свободнорадикальных реакций, а следовательно, и непрямое повреждающее действие ионизирующей радиации. И наоборот, понижение температуры, кислородное голодание и обезвоживание являются факторами, замедляющими развитие лучевых поражений.

5.15. Какие защитно-компенсаторные механизмы в клетках

направлены на предупреждение и ликвидацию лучевого повреждения? Что такое радиопротекторы?

Для защиты клеток от лучевого поражения наибольшее значение имеют антиоксидантные системы и механизмы репарации ДНК (подробно см. разд. 6 и 11).

Радиопротекторами называют вещества, введение которых предупреждает или уменьшает степень развития лучевых поражений. Наиболее изучены сегодня с этой точки зрения антиоксиданты и препараты, являющиеся донаторами сульфгидрильных групп. При использовании последних достигается эффект защиты собственных SH-групп, входящих в состав активных центров многих ферментов. 5 16. Назовите формы и стадии развития острой лучевой болезни.

В зависимости от поглощенной дозы облучения выделяют три формы острой лучевой болезни: костно-мозговую (поглощенная доза — от 0,5 до 10 Гр), кишечную (от 10 до 50 Гр) и мозговую (от 50 до 200 Гр).

В клинике костно-мозговой формы различают 4 периода: 1) период первичных реакций (продолжительность - 1-2 сут); 2) период мнимого благополучия (несколько суток); 3) период выраженных клинических признаков; 4) исход.

5.17. Какие синдромы наиболее характерны для периода выраженных клинических признаков острой лучевой болезни? Каков их патогенез?

1. Гематологический синдром. Проявляется панцитопенией, т.е.

уменьшением содержания в крови всех форменных элементов. Раньше

всего исчезают из крови лимфоциты. Лимфопению можно обнаружить

уже в период мнимого благополучия. Затем уменьшается содержание

гранулоцитов (нейтропения), затем — тромбоцитов (тромбоцитопения)

и, наконец, эритроцитов (анемия).

Развитие панцитопении обусловлено поражением красного костного мозга и естественной гибелью зрелых форменных элементов, содержащихся в крови. Поскольку продолжительность жизни разных клеток крови неодинакова, то сначала уменьшается