Патофизиология радиационного поражения: Учебно-методическая разработка, страница 2

 2Характеристика изотопов

 2Цезий 0- щелочной металл I группы Периодической системы  Д.И.Менде-


- 4 леева с порядковым N 55.  Открыт в 1860 г. немецкими учеными Кирхгофом и Бунзеном.  Название получил от латинского слова caesis- голубой,  по характерной яркой линии в синей области спектра. В настоящее время известно несколько изотопов цезия от 5 125 0Cs до 5 145 0Cs. Наибольшее значение имеет 5 137 0Cs, один из наиболее долгоживущих продуктов деления урана.

 5137 0Cs- смешанный 7 b 0,- 7g 0-  излучатель,  с   2периодом  полураспада 0  (Т

1/2) 2- 30 лет 0.  Продукт распада  5137 0Cs- возбужденный  5137 0Ba с Т 1/2- 2,57

мин, испускает 7 g 0- кванты.

Изотопы цезия при любом пути поступления в организм хорошо резорбируются. Всасывание  5137 0Cs в ЖКТ животных и человека составляет 100%.

В отдельных участках ЖКТ всасывание  5137 0Cs происходит в  различной скоростью. По данным Moor,  Comar, через 1 ч после введения  5137 0Cs всасывается по отношению к введенной дозе:  в желудке- 7%,  в двенадцатиперстной кишке- 77%, в тощей- 76%, в подвздошной- 78%, в слепой-13%, в поперечно- ободочной кишке- 39%.

После перорального поступления цезия значительные количества всосавшегося радионуклида секретируются в кишечник, затем реабсорбируются в нисходящих отделах.  Степень реабсорбции цезия может существенно отличаться у разных видов животных.  Попав в кровь, он сравнительно равномерно распределяется по органам и тканям.

Выводится  5137 0Cs  из организма человека с Тб (биологический период полувыведения), равным  70 сут.  Выведение из организма происходит,  в основном, через почки.

 2Стронций 0. Наибольший токсикологический интерес представляют 5 85 0Sr,

 589 0Sr,  590 0Sr.  2Период полураспада 0- 2 29, 12 лет 0. Продукт распада- 5 90 0Y.

Величина всасывания стронция у человека равна 0,3.  Величина всасывания радионуклида из ЖКТ уменьшается: с увеличением возраста, с повышением кальция и фосфора в диете,  при введении высоких доз тироксина.  В период лактации всасывание стронция увеличивается в 2 раза. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения радиоактивного стронция избирательно накапливаются в скелете.  В костной ткани мужчин  590 0Sr и кальция накапливается больше,  чем у женщин. С

увеличением возраста,  независимо от способа введения и вида животных, понижается величина отложения  590 0Sr в скелете.

Выведение  590 0Sr из организма происходит с калом и мочой.  Установлено несколько периодов полувыведения  590 0Sr из организма.  Короткий период полувыведения (2,5-8,5 сут) характеризуется  выведением  стронция из мягких тканей, длинный период (90-154 сут)- преимущественно из костей. При длительном пероральном или парэнтеральном введении в организм

 590 0Sr период полувыведения из скелета значительно увеличивается,  а начальный короткий период полувыведения или отсутствует или очень мал.

Механизмы клеточной гибели.

Действие ионизирующей  радиации (квантов электромагнитных колебаний или корпускулярных элементарных частиц высоких  энергий)  является дискретным. Ионы образуются неравномерно. В результате на пути энергии

(трека) одни участки получают повреждение, другие- нет.

Поражение клеток может происходить двумя путями: непосредственным попаданием энергии в молекулы клеточных структур ( на  этом основанана теория мишеней) и попаданием энергии в молекулы воды (теория непрямого действия радиации).


- 5 В первом  случае наиболее вероятной мишенью попадания энергии будут служить гигантские макромолекулы.  К числу таких молекул в  первую очередь относятся дезоксирибонуклеопротеиды, входящие в состав клеточного ядра.  В результате возникают структурные изменения хромосом, которые могут обусловить мутагенное действие радиации.

Во втором случае энергия излучения вызывает  ионизацию  и  распад молекул воды.  В результате возникают активные продукты радиолиза воды и происходит образование так называемых свободных  радикалов.  Следует отметить, что  в  сложных радиоационно-химических превращениях большую роль играют процессы окисления и появление различных веществ типа  перекисей. Свободные радикалы действуют радиационно- химическим путем на ядро и другие субклеточные структуры,  вызывая такие же эффекты, как и при прямом попадании.

Однако оценка действия радиации этим не исчерпывается. Во-первых, клетки обладают  ферментативными  системами,  которые  восстанавливают первично возникающие изменения в ДНК, что происходит и без воздействия радиации.  Таким образом, результаты действия радиации во многом могут зависеть от активности ферментов репарации.

Во- вторых, поражение клеток зависит не только от воздействия радиации на ядро. Несомненную роль играют те изменения, которые возникают и  в других органеллах клетки,  а также в цитоплазме.  В частности, вследствие повышения проницаемости внутриклеточных мембран  происходит освобождение лизирующих ферментов из лизосом (ДНК- азы,  РНК- азы, катепсинов и др.). Нарушение митохондрий вызывает подавление синтеза основного энергетического источника- АТФ.  В результате из-за недостатка образования АТФ происходит нарушение синтеза ДНК в ядрах, в рибосомахбелков и т.д.

В- третьих, нарушение обменных процессов в клетке ведет к возникновению аномальных метаболитов,  из которых некоторые обладают высокой биологической активностью.  Эти метаболиты представляют собой продукты окисления липидов,  фенолов, и, возможно, других веществ. Они получили название радиотоксинов,  т.к.  эти вещества могут дистанционного вызывать изменения,  свойственные радиации,  например,  торможение деления клеток, появление хромосомных аббераций в делящихся клетках и др.

Гибель клеток вне фазы деления получила название интерфазной  гибели. Механизмы интерфазной гибели: повреждение молекул ДНК, нарушение синтеза нуклеиновых кислот и белков,  уменьшение образования энергетических ресурсов, изменение проницаемости мембран клеток и субклеточных структур,  повышение активности гидролитических  ферментов,  угнетение репаративных ферментных систем,  способствующих восстановлению молекул