Efectul patogen al energiei radiante

Capitolul 3. Acțiunea patogena a energiei radiante. Radiații ultraviolete și laser, radiații ionizante

Admitere
Centrul educațional și metodologic din toată Rusia






privind educația continuă medicală și farmaceutică
Ministerul Sănătății al Federației Ruse
ca manual pentru studenții instituțiilor medicale

3.1. Tipuri de radiații

1. Lasere - radiații monocromatice în regiune, de la infraroșu până la ultraviolete (lungime de undă mai mare de 760 nm sau mai mică de 400 nm).
2. Radiație ultravioletă (lungime de undă mai mică de 480 nm).
3. Radiații ionizante (particule alfa și beta și raze gamma).

Cea mai mică putere de penetrare în ultraviolet (piele întârziată), apoi - fasciculele laser (capacitatea de penetrare 2-2,5 cm, adică, piele și straturile subcutanate) radiații ionizante: piele particule alfa sunt reținute, particule beta penetrează la o adâncime de 2-2,5 cm, razele gamma trec liber în întregul corp.

3.2. Mecanisme moleculare ale efectelor dăunătoare ale radiației

Un factor ferm stabilit este faptul că leziunile primare sub acțiunea radiațiilor de la diferite specii se dezvoltă la nivel celular ca urmare a reacțiilor fizico-chimice și a consecințelor biologice. Efectele biologice ale radiațiilor depind de doza și durata acțiunii, schimbând intensitatea interacțiunilor fizico-chimice ale radiației cu moleculele. Sub acțiunea diferitelor tipuri de radiații asupra obiectelor biologice se pot distinge două mecanisme: directe și indirecte. 3.2.1. Mecanism direct [arată]

Un mecanism direct sub radiații ultraviolete și laser este asociat excitației atomilor. În acest caz, trecerea unui electron la o distanță mai mare de nucleul orbitei duce la o creștere a reactivității acestor atomi. În general, aceasta determină o creștere a activității chimice a grupelor funcționale de proteine, baze azotate ale acizilor nucleici. Ca urmare, ele intră în reacții chimice între ele. De exemplu, se formează inele duble de baze de pirimidină (Figura 3), legături ireversibile de ADN-proteine, pauze de tip ADN, care este natura moleculară a mutațiilor. Există, de asemenea, deteriorări ale moleculei de proteine.

Efectul direct al radiațiilor ionizante, care are de multe ori mai mare de energie și ultraviolete, spre deosebire de radiațiile laser nu este asociat cu excitarea atomilor și ionizarea lor (și, prin urmare, numite radiații ionizante), ejecție de electroni datorită orbitalii externe. Sub acțiunea moleculelor biologice consecințe patologice sunt aceleași ca și în ultraviolet și radiația laser (deteriorarea moleculei de proteină, mutații).

3.2.2. Mecanism indirect [arată]

Efectele indirecte ale radiațiilor sunt detectate când biomacromoleculele acționează asupra soluțiilor apoase. Organismul este doar un astfel de exemplu: de fapt, "acest lucru este de 70 kg de apă pus pe picioarele sale." Prima etapă a efectului indirect al radiației - formarea radicalilor liberi și oxidarea peroxidului a lipidelor din biomembrane. În organism, apa este cel mai rapid ionizată. În timpul ionizării sale se formează radicali liberi de următoarele tipuri: H +. HE -. Alte modificări patologice sunt asociate cu acțiunea acestor produse de radioliză a apei. Acest lucru este confirmat de rezistența radio ridicată a proteinelor enzimatice în starea liofilizată.

3.3. Tipuri de acțiune patologică a radicalilor liberi

Radicalii liberi H + și OH - pot interacționa direct cu grupele tiol cele mai reactive ale proteinei, provocând inactivarea enzimelor proteice sau întreruperea funcțiilor proteinelor structurale. Interacțiunea cu bazele azotate ale ADN conduce la mutații. Aceste reacții apar în condiții anaerobe.

În prezența oxigenului, împreună cu radioliză de apă, se poate forma O - 2 (radical superoxid), ceea ce duce la formarea radicalul hidroxil (OH) și lansare de reacție cu radicali liberi a peroxidării lipidelor în prezența oxigenului atmosferic. Reacțiile de acest tip sunt cruciale pentru patogeneza multor stări de boală, cum ele conduc la înfrîngerea membranelor biologice, care în acest caz este etapa biologică a acțiunii radiațiilor. Este cunoscut faptul că biomembrane reprezintă „lac de lipide, în care proteinele aisberguri plutitoare“. Lipidele cauza funcției de barieră exterioară (plasmă) și interne (mitocondriile, lizozomii, reticulul endoplasmic) membranele celulare pentru substanțele solubile în apă.

1. Creșterea permeabilității membranelor plasmatice duce la o încălcare a potențialului membranei și la eliberarea enzimelor intracelulare, a vitaminelor și a oligoelementelor în sânge.
2. Intrarea celulelor de sodiu, umflarea mitocondriilor, o încălcare a funcției lor energetice.
3. Oxidarea prin oxidare a lipidelor membranelor lizozomale determină o creștere a permeabilității lor și intrarea în celulă a enzimelor lizozomale, ceea ce este dezastruos pentru celulă, deoarece
   • lizozomale determină dezintegrarea în continuare a macromoleculelor, inclusiv proteine, acizi nucleici;
   • împreună cu aceasta, există și o ieșire din celulele mastocite ale BAS, care cauzează o încălcare a microcirculației și a circulației sângelui în organe și țesuturi. Produsele de dezintegrare tisulară au un efect toxic suplimentar.
4. Membranele nucleare - deteriorarea nucleului și a materialului genetic.

În special, efectul radiației a fost studiat pe material genetic. La doze suficient de mari, activitatea mitotică a celulelor este suprimată, ceea ce este una dintre cele mai importante manifestări ale efectului biologic al radiației. Prin urmare, sensibilitatea tumorilor și a altor țesuturi proliferează rapid la efectul radiației este de înțeles. Mai întâi de toate, radiațiile afectează țesutul limfoid, mucoasa intestinală mică, măduva osoasă, glandele genitale și țesutul tumoral din aceste țesuturi proliferează rapid.

• Imediat după impact. De exemplu, radiațiile ionizante cauzează boala radiații, lumina laser - deteriorarea retinei, radiații ultraviolete - arsuri ale pielii și a ochilor sclerotica, mucoasei bucale, buzelor.
• Rezultatele de la distanță. Ca rezultat al înfrângerii celulelor somatice, apar mutații somatice, conducând la formarea de tumori maligne. Atunci când se muta mutagenul genei celulelor glandei sexuale, apare defectele genetice care sunt transmise prin moștenire.

3.4. Radiații ultraviolete (UV)

Pentru influența radiației UV, o persoană este expusă la surse naturale (soarele) și artificiale (în industrie, spitale și laboratoare biologice, școli).

• UV-C (200-280 nm) - nu are un efect dăunător grav, t. Este absorbit de stratul de ozon din stratosfera;
• UV-B (280-320 nm) - are cea mai mare influență asupra corpului;
• UV-A (280-400 le) - se știe despre el cel mai puțin, de la sine că nu prezintă un efect biologic, dar are un fototoxic, fotoalergenică, acțiunea fotokontserogennoe în prezența unui număr de substanțe chimice (tetracicline).

3.4.1. Efecte nocive UV

3.4.1.1. Local ascuțit.

Printre acestea se numără „arsuri solare“, a pielii, RTA mucoasei, conjunctivei și corneei. Patogeneza: UV crește generarea de radicali liberi și activează peroxidarea lipidelor, care provoacă leziuni ale membranelor lizozomale și eliberarea enzimelor proteolitice și membranele deteriorate ale celulelor mastocite (celule mastocitare) cu eliberarea de substanțe biologic active (histamină, leucotriene), cauzand congestie, edem, necroză celule, adică imagine a inflamației.

Mecanismul de protecție al acțiunii UV este un bronz care este migrarea melaninei de la straturile bazale ale pielii la straturile superficiale, unde reflectă lumina.

O deteriorare a ochilor apare sub formă de fotokeratită și fotoconjunctivită (sudori, alpiniști). Un simptom caracteristic este un sentiment de "nisip" în ochi. Patogeneza este aceeași. Dar nu există mecanisme de protecție cum ar fi pielea. Manifestările clinice au loc de obicei după 48 de ore. 3.4.1.2. Cronică locală.

Acestea sunt "îmbătrânirea" pielii, modificări inflamatorii ale buzelor (cheilită). Munca în aer liber (pescarii, muncitorii agricoli, muncitorii din transportul rutier) arata adesea mai in varsta decat angajatii. Patogeneza: degenerarea colagenului pielii, a buzelor mucoase ca rezultat al efectului dăunător al UV.

3.4.2. Acțiunea generală a radiației UV

O altă afecțiune patologică asociată cu acțiunea UV este mult mai formidabilă și se numește sclerodermie pigmentară, culminând cu un rezultat fatal deja din adolescență. Această boală este asociată cu o mutație patologică a genei structurale care codifică biosinteza ADN-endonucleazei.

1. Am vorbit deja despre un sistem de supraveghere imună care recunoaște și elimină celulele mutante și străine.
2. În plus față de acest mecanism care acționează la nivelul întregului organism, există un altul care funcționează direct la nivelul ADN - este un mecanism enzimatic pentru eliminarea leziunilor ADN. În cursul evoluției au apărut mecanisme de protecție a homeostaziei, printre care un rol important îl are modul de eliminare enzimatică a daunelor cauzate de radiațiile UV în ADN-ul uman. Acest mecanism funcționează pe principiul "tăiat și coase" (Figura 5).

Deci, tăierea părții mutante a ADN-ului, îndepărtarea fotoreacției radiației UV și a ADN-ului de-a lungul graniței cu regiunea normală a ADN-ului este efectuată de către endonuclează. Apoi, spațiul din lanțul ADN este restabilit în timpul resintezei prin ADN polimerază, iar capetele sunt reticulate cu ligază. Ca urmare a funcționării defectuoase a acestui sistem, mutațiile patologice generate de expunerea la radiații UV nu sunt eliminate. Sensibilitatea ridicată la UV este în special persoanele care suferă de sclerodermie pigmentară. Ei au arsuri în zonele deschise ale pielii, în 50% dintre ele transformându-se în carcinom, din care mor pacienții. Și în fibroblastele pielii cu sclerodermă pigmentară, se constată o deficiență a endonucleazei ADN. Activitatea sa este de 10-20% normală.

3.5. Radiație laser

Efectul radiației laser are loc într-o sută de mii de secunde și, prin urmare, nu provoacă o senzație de durere. Cel mai sensibil la radiațiile laser este colorat, țesutul pigmentat.

Mecanismele de deteriorare a acțiunii radiației laser: în plus față de radicalul liber (1), se presupune și căldura (2), precum și acțiunea de cavitație (3).

Arsurile se poate datora faptului că țesătura absoarbe o parte din energia radiației din spectrul infraroșu, ceea ce poate duce la inactivarea termică a proteinei (pierderea structurii terțiare - fierbere).

Acțiunea de cavitație este asociată cu o creștere rapidă a temperaturii la un nivel la care partea lichidă a celulei se evaporă rapid. Aceasta duce la un fel de explozie - formarea unei microcavități cu presiune crescută și o undă de șoc care se propagă de la ea în lateral, prin ruperea țesutului. Acest efect este baza bisturiului cu laser.

În același timp, prin acțiunea gazului (argon, heliu, neon) din fibre de lasere, au de asemenea efecte biologice nocive, creșterea temperaturii este de numai 7 ° C, eliminând prejudiciul termic și natura factorului de șoc.

Prin urmare, cel mai probabil este încă un mecanism radical radical al efectului dăunător al radiației laser. Formarea radicalilor liberi sa constatat în țesuturile care conțin melanină și în pielea șoarecilor negri, precum și în pielea pigmentată de cobai.

3.5.1. Efectul radiației laser asupra corpului

Ochii - cel mai sensibil organ. Cu acțiunea radiației laser în regiunea imaginii de raze pe retină, pigmentul retinei fundului este decolorat. Cu o creștere suplimentară a energiei, se produce ruptura coroidală și apariția sub-hemoragiei. Odată cu creșterea energiei, se formează o zonă de necroză a tijei și a retinei, cu detașarea ei în jurul defectului și a hemoragiei în vitro. O zi mai târziu, se dezvoltă o reacție inflamatorie, având ca rezultat formarea cicatricilor. Odată cu detașarea retinei, acest fenomen este folosit pentru a "suda" -l. Timpul scurt de expunere elimină necesitatea anesteziei. Metoda este utilizată pe scară largă în centrul interregional de microchirurgie oculară Krasnoyarsk, la clinica numită după profesorul PG Makarov.

Pielea este un alt organ critic în raport cu acțiunea radiației laser, dar mai puțin sensibil decât ochiul. Există o dependență directă clară a efectului asupra pigmentării. Acest fenomen este folosit pentru a elimina tatuajele, reflexoterapia cu laser (acupunctura).

În câmpul de acțiune al radiației laser, apare un efect asemănător unei arsuri. Foarte puțin se știe despre efectele cronice ale radiației laser asupra pielii. În același timp, radiațiile laser sunt utilizate în stomatita aftoasă cronică, în procesele inflamatorii acute (angina, etc.) pentru a stimula regenerarea.

Tumorile - in culturi de celule si tesuturi experimente pe tulpini de tumori transplantabile la animale și la om, la distanta de corp si in tumorile umane in situ a arătat că sub acțiunea razelor laser se observă distrugerea lor imediată sau regresie. Se crede că cauza poate fi distrugerea membranelor, inactivarea enzimelor. Dovezile disponibile, deși puține, indică faptul că persoanele care pot fi expuse radiațiilor laser trebuie supuse unei examinări fizice regulate, inclusiv o examinare amănunțită a organului de viziune.

3.6. Efectul radiației ionizante asupra corpului

Terapia prin radiații, accidentele din reactorul nuclear, explozia nucleară provoacă boală prin radiații, ceea ce indică prezența reacțiilor generale ale corpului la expunerea la radiații. Radiația ionizantă acționează asupra celulelor mai puternic decât celulele sunt mai mici și mai puțin diferențiate, cu cât sunt mai mult în stare de mitoză. Prin urmare, de sange care formeaza sistemul, ganglionii limfatici, splina, măduva osoasă, gonade, mucoasa cele mai sensibile ale tractului gastro-intestinal, inclusiv mucoasa orală. Rezistența hepatică ridicată este ficatul, scheletul, rinichii și SNC. Deci, de exemplu, o singură doză absolut letală pentru om este de 600 X-ray, și forma cerebrală a bolii de iradiere provine din utilizarea unor doze foarte mari, incepand de la 10.000 de raze x și mai mult. Odată cu explozia unei bombe atomice si cu neutroni la o distanță de 5 km de epicentrul poate provoca formă cerebrală (creșterea bruscă a permeabilității celulelor biomembranele SNC - convulsii, paralizie imediată).

3.6.1. Etapele îmbolnăvirii prin radiații: formare - recuperare - consecințe

3.6.1.2. Etapa de restaurare

Stadiul de recuperare se caracterizează prin restaurarea țesuturilor normale datorită "insulelor" de regenerare, adică a țesutului conservat.

3.6.1.3. Etapa consecințelor pe termen lung

1. Ca urmare a înfrângerii sistemului limfoid poate dezvolta imunodeficiențe secundare - situație periculoasă oncogenically (deoarece nu va fi recunoașterea și eliminarea mutațiilor), rezistența minimă la infecții;
2. Înfrângerea măduvei osoase este o schimbare persistentă în organele hematopoietice, ceea ce duce la anemie, trombocitopenie și leucopenie;
3. Efecte asupra glandelor sexuale - sterilizare, boli ereditare.

Ținând cont de stadiul consecințelor, programul de monitorizare (monitorizare) a sănătății populației din regiunea Cernobîl este dezvoltat de 100 de ani.

3.6.2. Utilizarea radiațiilor în medicină

În forumul nostru puteți pune întrebări despre problemele dvs. de sănătate, primiți asistență și o recomandare profesională gratuită a unui specialist, găsiți noi prieteni și discutați pe teme care vă privesc. Acest lucru vă va permite să vă alegeți singuri pe baza faptelor.

Fiți atenți! Diagnosticul și tratamentul nu sunt practic efectuate! Sunt discutate numai căile posibile de păstrare a sănătății.

Conversații cu un psiholog cu experiență pe Skype. Consultări, psihoterapie.

Costul de 1 oră este de 500 de ruble. (de la 02:00 la 16:00, ora Moscovei)

De la 16:00 la 02:00 - 800 r / oră.

Consultarea reală este limitată.

Pacienții tratați anterior pot să mă găsească după rechizitele lor cunoscute.

Note despre câmpuri

Faceți clic pe imagine -
afla detalii!

Link-uri externe

Subiect din 05.09.08 este relevant!

Cel de-al treilea volum al ICD a rămas neschimbat. Cei care doresc să ajute pot anunța acest lucru pe forumul nostru

05.09.08
În prezent, site-ul pregătește o versiune completă HTML a ICD-10 - Clasificarea Internațională a Bolilor, ediția a 10-a.

Cei care doresc să participe pot anunța acest lucru pe forumul nostru

25.04.08
Notificările privind modificările de pe site pot fi obținute prin secțiunea de forum "Compass Health" - site-ul Biblioteca "Islet Health"

Articole similare

• Efectul patogen al radiațiilor ionizante

Trimiteți-le prietenilor: