Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8



Сторінка9/22
Дата конвертації15.02.2018
Розмір1.55 Mb.
ТипЛекція
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   22

Теорії непрямої дії іонізуючих випромінювань


При непрямій дії іонізуючих випромінювань найбільш виражений процес радіолізу (радіаційного руйнування) води, бо вода становить основу найважливіших структур клітини (80 - 90%). Саме у воді розчинені білки, нуклеїнові кислоти, ферменти, гормони і інші життєво важливі речовини, котрі являються основними компонентами клітини, яким легко може бути передана енергія, спочатку поглинена водою. В результаті радіолізу в тканинах утворюються хімічно активні вільні радикали, які в свою чергу можуть руйнувати структуру тканин і їх функціональність.

Процес радіолізу води відбувається в три фази:

1. у фізична - триває 10-13 ... 10-16 с;

2. в фаза первинних фізико-хімічних перетворень - 10-6 ... 10-9с;

3. в фаза хімічних реакцій - 10-5 ... 10-6с.

У фізичній фазі відбувається взаємодія іонізуючого випромінювання з молекулою води, в результаті чого вибивається електрон із зовнішньої орбіти атома і утворюється позитивно заряджений іон води:

1) γ→Н2О→2О+.

Також, при ефекті збудження може утворитися нейтрально заряджена молекула води з надлишком енергії, привнесеної іонізуючим випромінюванням:

2) g → Н2О → Н2О*.

Тривалість існування таких молекул дуже коротка, вони розпадаються (дисоціюють), утворюючи високореактівні вільні радикали водню і гідроксилу (Н • і ОН •);



Фаза радіолізу води - фаза первинних фізико-хімічних реакцій:

1) Н2О+ → Н+ + ОН·

2) «Вирваний» електрон приєднується до нейтральної молекули води, утворюючи від'ємний іон води:



2О→Н2О.

Н2О →Н·+ ОН

3) Вирваний з молекули води під дією випромінювання електрон може приєднатися і до позитивно зарядженого йону води з утворенням збудженої молекули:

Н2О++→Н2О*.

Надлишкова енергія цієї молекули витрачається на її розщеплення з утворенням вільних радикалів водню і гідроксилу:

Н2О*→ Н·+ ОН·.



4) Н2О* →Н·+ ОН·

5) Іонізована молекула води (Н2О+) може реагувати з другою нейтральною молекулою води (Н2О), в результаті чого утворюється високо реактивний радикал гідроксилу (ОН •):

Н2О+ + Н2О→Н3О+ + ОН·

Третя фаза дії іонізуючого випромінювання - фаза хімічних реакцій.

Гідроксильні радикали (ОН •) - сильні окислювачі, а радикал водню (Н •) - відновник.

Володіючи дуже високою хімічною активністю за рахунок начвного неспареного електрона, вільні радикали взаємодіють один з одним або з розчиненими у воді речовинами. Реакції можуть йти наступними шляхами:

1) Н • + ОН • → Н2О (рекомбінація, відновлення води);

2) Н • + Н • → Н2 (утворення молекул водню);

3) ОН • + ОН • → Н2О + О (утворення молекул води і виділення кисню, який є сильним окислювачем);

4) ОН • + ОН * → Н2О2 (утворення пероксиду водню).

При наявності в середовищі розчиненого кисню О2 можлива реакція утворення гідро пероксидів:

5) Н * + О2 → НО•2 (гідропероксідний радикал). Ця реакція вказує на роль кисню в ушкоджувальному ефекті іонізуючого випромінювання.

Гідропероксиди можуть взаємодіяти між собою, утворюючи пероксиди водню і вищі пероксиди, які мають високу токсичність, але вони дуже швидко розкладаються в організмі ферментом каталазою на воду і кисень:

5.1), НО•2 + НО•2 → Н2О2 + О2;

5.2), НО•2 + Н• → Н2О2 (пероксид водню);

5.3), НО•2 + НО•2 → Н2О4 (вищий пероксид).

Взаємодія вільних радикалів з органічними і неорганічними речовинами йде по типу окисно-відновних реакцій і складає ефект непрямого (опосередкованого) впливу.

Величина прямої і непрямої дії в первинних радіобіологічних ефектах різних систем неоднакова. В абсолютно чистих сухих речовинах буде переважати пряма, а в слабо-розчинених - побічна дія радіації. У тварин, по даним А. М. Кузіна, приблизно 45% поглиненої енергії випромінювання діє безпосередньо на молекулярні структури - пряма дія, а інші 55% енергії викликаються непрямою дію.

Про відмінність прямої і непрямої дії радіації на біологічні об'єкти і величиною їх впливу на розвиток променевого ураження, на думку авторів теорії, можна судити по двох феноменам - ефекту розведення і кисневого ефекту.

Кисневий ефект. У розвитку первинних реакцій при опроміненні біооб'єктів велике значення має концентрація кисню в середовищі. З підвищенням його концентрації в навколишньому середовищі і об'єкті опромінення посилюється ефект променевого ураження, і, навпаки, при зниженні концентрації кисню спостерігається зменшення ступеня променевого ураження.

Рис. 3. Прояв кисневого ефекту при впливі:

а - рентгенівськими променями, б - нейтронами і в - альфа-частинками;

1 - у присутності кисню, 2 - у відсутності кисню.

Кисневий ефект нерідко застосовується при лікуванні хворих із злоякісними новоутвореннями. Для посилення променевого ураження клітин пухлини створюють умови підвищеного отримання кисню в ній і одночасно для зменшення радіаційного пошкодження здорових клітин забезпечують гіпооксичний стан навколишніх тканин.

У ссавців максимальна радіочутливість тканин відзначається при нормальному парціальному тиску кисню (30 - 45 гПа). Знижуючи насиченість тканин киснем, можна підвищити радіорезистентність тварини. Підвищення вмісту кисню в навколишньому середовищі і в об'єкті опромінення після променевого впливу позитивно впливає на процеси пострадіаційної відновлення.

Крім того існують теорії:

ЛІПІДНИХ РАДІОТОКСИНІВ;

СТРУКТУРНО-МЕТАБОЛІЧНА ТЕОРІЯ РАДІАЦІЙНОГО УРАЖЕННЯ



Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   22

Схожі:

Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 icon9 клас І. Мистецтво в просторі культури Види і мова мистецтв
Види І мова мистецтв. Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні)...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція №2 Основні аспекти інформатики. Архітектура персональних комп'ютерів Основні розділи лекції
Виникла на стику всіх медичних дисциплін, досліджує всі види медичної інофрмації, зв’язки між ними І формує системний підхід в осмисленні...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconДіяльність В.І. Вернадського
Наукові праці присвячено дослідженням хімічного складу земної кори, атмосфери, гідросфери, міграції хімічних елементів у земній корі,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconСкладні речення, їх види
Мета: повторити, закріпити, узагальнити знання учнів про складні речення, їх групи, вдосконалювати вміння І навички визначати види...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція Предмет та основні функції релігії Лекція 2
Термін "релігія" походить, за Цицероном, від латинського "геge1е" шанувати, почитати, І означає "богошанування", "культ"; або ж,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconПрограма курсу за вибором зі світової літератури «Мотиви й образи світової літератури в музичному мистецтві»
Заняття Мистецтво. Види мистецтва. Література, музика як види мистецтва
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconКурс лекцій київ «либідь» 1997 зміст передмова вступ тема східна азія. Тибет І великий степ у середні віки лекція китай (закінчення) Лекція великий степ
Головна редакція літератури з духовного відродження України та історико-філософських наук
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconМатеріали для опрацювання художнякультур а
Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка