PDF (1123296), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Степень неравномерности облучения в первом приближении можнооценить учитывая, что живая ткань на 90% состоит из воды, а слой половинного ослабления для наиболее часто используемыхв радиобиологических экспериментах жестких рентгеновских лучей с энергией 250 кэВ составляет для воды 5,5 см. Длядостижения бóльшей равномерности облучения внутри крупных биологических объектов вместо рентгеновских лучейиспользуют γ излучение 60Co (обладающее энергией 1,17 и 1,33 МэВ); слой половинного ослабления в воде в этом случаесоставляет несколько более 10 см. Бóльшую равномерность облучения крупных биологических объектов достигают такжепутем многостороннего облучения.
Принято считать, что облучение является равномерным, если различия в распределениипоглощенной дозы в облучаемом организме не превышает ±10%. В большинстве аварийных ситуаций наблюдаетсянеравномерное облучение.4. Временнóе распределение дозы ионизирующего излучения - длительность облучения, а также наличие или отсутствиеперерывов в облучении. Основным показателем, характеризующим распределение поглощенной дозы во времени, являетсямощность поглощенной дозы — это отношение приращения поглощенной дозы излучения dD за интервал времени dt кэтому интервалу времени.
Единица мощности поглощенной дозы в системе СИ — грей в секунду (Гр/с). В качествевнесистемных единиц мощности поглощенной дозы часто используют Гр/мин, сГр/сут, кГр/час и т.п. 4 основныех типаоблучения: острое/кратковременное облучение — лучевое воздействие при большой мощности дозы (ориентировочно от 0,1Гр/мин и выше) длительностью от нескольких секунд до 2 часов; пролонгированное/протяженное облучение — лучевоевоздействие при сравнительно небольшой мощности дозы (от 0,1 Гр/час и ниже) длительностью от 2 часов до несколькихнедель; дробное/фракционированное облучение — многократное лучевое воздействие с любой мощностью дозы (чаще привысокой мощности дозы в каждой фракции) с временными интервалами между фракциями облучения; хроническое облучение— лучевое воздействие длительностью от нескольких месяцев до нескольких лет, осуществляемое либо постоянно (т.е.
безперерывов) при низкой мощности дозы (порядка 0,01 Гр/сут и ниже), либо фракционированно (т.е. с некоторыми перерывами)в небольших разовых дозах при любой мощности дозы.Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют, что фракционирование дозы и снижение мощности дозыприводит обычно к ослаблению большинства биологических эффектов (при одной и той же поглощенной дозе), причемэффект может снижаться в несколько раз. Наиболее сильное ослабление радиобиологических реакций наблюдается приснижении мощности дозы в диапазоне от нескольких единиц до долей рад/мин. В диапазоне от сотен до десятков рад/минослабление менее выражено. Однако, в области сверхвысоких мощностей дозы (выше нескольких тысяч рад/мин) возможнапротивоположная зависимость величины радиобиологического эффекта от мощности дозы, т.е.
наблюдается снижениеэффекта с увеличением мощности дозы. В целом зависимость величины радиобиологического эффекта от величины мощностидозы: (10.2.9)Ослабление эффекта облучения при снижении мощности дозы или при фракционировании дозы связано с осуществлением ворганизме восстановительных (репарационных) процессов, в результате которых часть радиационных поврежденийклеточных структур к моменту следующего взаимодействия с ними кванта излучения успевает репарироваться.
Этарепарация, однако, не успевает произойти при более высокой мощности дозы. В результате этого чаще возникаютневосстанавливаемые (нерепарируемые, нерепарабельные) повреждения клеточных структур (пример — двунитиевыеповреждения ДНК). По этой же причине ослабление эффекта облучения при снижении мощности дозы выражено отчётливее вслучае редкоионизирующих γ- и рентгеновского излучений и может быть значительно слабее или даже полностьюотсутствовать при действии плотноионизирующих излучений, вызывающих значительно более тяжелые,невосстанавливаемые повреждения.
Эффект ослабления более характерен также для тех тканей организма, которые обладаютвысокой пролиферативной активностью и соответственно более высоким уровнем восстановительных (репарационных)процессов. Особенно отчетливо этот эффект наблюдается при лучевом поражении слизистой тонкой кишки. (10.2.10)При лучевом воздействии на ткани с низким уровнем пролиферативной активности и восстановительных процессов(например, на нервную ткань, печень, мышцы) феномен ослабления эффекта облучения при снижении мощности дозы менеевыражен или даже отсутствует при воздействии любых видов ионизирующих излучений.5. Доза облучения - наиболее важный фактор, определяющий в конечном итоге степень радиационного поражениябиологического объекта. В радиобиологических экспериментах наиболее распространенным является исследование дозовойзависимости какого-либо радиационного эффекта, отражающего ту или иную сторону лучевого поражения организма.Наиболее четкие радиационные эффекты любых физиологических, биохимических, генетических или других параметровмогут быть использованы в качестве критериев для оценки степени лучевого поражения организма.
Одним из наиболее частоприменяемых критериев оценки действия излучения на биологические объекты - гибель организма, являющаяся конечнымитогом многочисленных нарушений, происходящих при лучевом поражении. Оценку летального действия излучения набиологические объекты проводят, исследуя зависимость гибели или выживаемости организмов от дозы облучения(поглощенной дозы). Подобные зависимости, представленные графически, получили название дозовой кривой гибели идозовой кривой выживаемости: (10.2.11)Срок наблюдения, в течение которого обычно регистрируется гибель (или выживаемость) зависит, в частности от видаиспользуемого объекта. При исследовании летального действия излучения на большинство видов позвоночных животныхсрок наблюдения составляет обычно 30 суток.Дозовая кривая гибели (и выживаемости) имеет типичную S-образную форму. На ней можно выделить несколькохарактеристических точек: (10.2.12)Характеристическая точка, значение ординаты которой составляет 50% гибели - значение дозы, соответствующее абсциссеэтой точки называется полулетальной дозой (или средней летальной дозой) - обозначают как ЛД50 или ЛД50/30 (ЛД50/60), где взнаменателе подстрочного индекса указывают срок (в сутках), в течение которого наблюдают за гибелью.
Втораяхарактеристическая точка имеет в качестве абсциссы минимальную абсолютно летальную дозу (МАЛД), т.е. минимальнуюдозу, вызывающую гибель всех облученных организмов (ордината – 100% гибели). Третья характеристическая точка имеет вкачестве абсциссы т.н. минимальную летальную дозу (МЛД), т.е. практически ту максимальную дозу, которая не вызываетгибели ни одного из облученных организмов (ордината – 0% гибели). Строго говоря, термины «минимальная абсолютнолетальная доза» и «минимальная летальная доза» не совсем правомерны, т.к.
кривая гибели приближается к отметкам 100% и0% ассимптотически. Поэтому обычно за минимальную абсолютно летальную дозу принимают дозу, вызывающую гибель99% объектов (ЛД99), а за минимальную летальную дозу – дозу, вызывающую гибель 1% объектов (ЛД1). Дозы облучения,лежащие в диапазоне от минимальной летальной дозы до минимальной абсолютно летальной дозы, называют летальнымидозами.
Дозы, превышающие минимальную абсолютно летальную дозу, определяют как сверхлетальные. Дозы, лежащие нижеминимальной летальной дозы – как сублетальные.Билет 21Кинетика ферментативных процессов. Влияние температуры на скорость ферментативных реакций.Рассмотрим реакцию E + S k-1↔ k1 (ES) →k2 E + Pгде S – субстрат, P – продукт, E – фермент, ES – фермент-субстратный комплекс; k1 k-1 – константы прямой и обратнойреакций образования комплекса, k2 – константа скорости образования продукта (при малых концентрациях Р эта реакциянеобратима).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
