WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаДПЮ, Військова справа → Загальні питання медичної військової радіології - Реферат

Загальні питання медичної військової радіології - Реферат

В основі роботи багатьох військових дозиметричних приладів покладено п`ять основних фізико-хімічних принципів роботи.

Іонізаційний метод засновваний на властивості радіоактивних променів викликати іонізацію повітря і газів. При наявності електричного поля в іонізуючому об`ємі газу виникає іонізаційний ток внаслідок пересунення іонів, які виникли. Вимірювання величини цього току і дозволяє вимірювати дозу випромінювань.

Значна більшість дозиметричних приладів заснована на іонізаційному принципі. На малюнку 14.1 подана принципова схема устрою дозиметричних приладів.

Датчик (іонізаційна камера)

Підсилювач

Реєструючий пристрій (амперметр)

Малюнок 14.1. Принципова схема устрою військових дозиметричних

приладів.

Хімічний метод заснований на здібності радіоактивних випромінювань викликати зміни хімічного складу деяких речовин внаслідок іонізації або збудження атомів. Наприклад, при опроміненні хлороформу виникає його радіоліз:

2CH3CL3  CCL2 + HCL

Кількість соляної кислоти, яка створилася, може бути виявлена по зміні кольору індикатора, який додається до розчину. На хімічному методі заснована робота дозиметру ДП-70 МП.

Фотографічний метод заснований на здібності радіоактивних випромінювань викликати висвічування фотоплівки (розкладання AgBr) пропорційно дозі опромінення, що виявляються при проявленні плівки у порівнянні з еталонами.

Цей метод використовується у фотоплівочних дозиметрах. Після опромінення плівку проявляють і виявляють дозу опромінення володарем цього дозиметру, за допомогою спеціального приладу - денситомера.

Сцинціляційний метод заснований на тому, що деякі речовини (фосфор, сірчастий цинк, платиносірчастий барій, вольфрамат кальцію, нафталін, антрацен, антипірін тощо) при опроміненні починають висвітлюватись, тобто випускати фотони, які реєструються оком у вигляді світлових спалахів - сцинціляцій. Ці світові спалахи реєструються сцинціляційним лічильником.

Люмінісцентний метод заснований на тому, що деякі речовини накопичують енергію іонізуючих випромінювань, а потім виділяють у вигляді світлових спалахів після випромінення інфрочервоним світлом або після прогріву. Інтенсивність спалахів залежить від дози опромінення і виявляється за допомогою фотопримножувача. На цьому принципі заснована робота індивідуального дозиметру ІД-11. Недоліком цього методу є те, що для зняття дози випромінювань необхідна складна вимірювальна апаратура.

Окремо ще виділяється розрахунковий метод виявлення доз опромінення, який використовується при оцінці радіаційної обстановки за допомогою математичних розрахунків.

Біологічна дія іонізуючого випромінювання

Вивчення біологічної дії іонізуючого випромінювання почалось незабаром після відкриття рентгенівських променів. Самими ранніми працями вважаються дослідження російського вченого І.Р.Тарханова, який вже у 1896 році встановив ряд закономірностей у розвитку реакції деяких систем організму на опромінення. У 1911 р. була опублікована перша в світі монографія Е.С.Лондона "Радій в біології і медицині".

Патогенез променевої хвороби у широкому розумінні повинен охоплювати всі процеси і реакції, які виникають в організмі з моменту впливу проникаючої радіації до формування клінічної картини захворювання. Однак, у зв`язку з труднощами і різноманітністю реакції організму на опромінення, їх зручніше розглядати на слідуючих рівнях фізіологічної інтеграції: молекулярному (субмолекулярному), клітинно-тканинному, системно-організмовому.

Первинні механізми біологічної дії

іонізуючих випромінювань

Первинні механізми біологічної дії іонізуючих випромінювань відносяться до процесів, які відбуваються на першому етапі фізіологічної інтеграції. Іонізуюче випромінення чинить на біосубстрат пряму і непряму дію. Пряма дія складається у безпосередньому впливі іонізуючих випромінювань на біомолекули, внаслідок чого виникає їх іонізація або збудження. Непряма дія радіації на біомолекули реалізується, в основному, через продукти радіолізу води. Оскільки біля 70% маси тіла становить вода, то під впливом іонізуючого випромінювання також відбувається радіоліз води з утворенням вільних радикалів: Н+, ОН- і перекису водню - Н2О2. Вільні радикали окислюють і відновлюють молекули органічних речовин, які розчинені у воді: білків, нуклеопротеїдів, ліпідів, ферментів тощо. Продукти радіолізу володіють надзвичайно високою активністю і можуть окислювати практично всі органічні речовини, які входять до складу клітин. Питома вага прямої і непрямої дії іонізуючого опромінювання залежить від потужності випромінювання і вмісту в біоструктурах води. Вважають, що в таких структурах, як хромосоми, переважають пошкодження, обумовлені прямою дією, тоді як в розчинах і високогідратованих системах суттєву роль відіграють продукти радіолізу води. Встановлена певна залежність між пошкоджуючою дією радіації і вмістом кисню в опромінюваних тканинах. В експериментах встановлено, що радіочутливість клітин підвищується при збільшенні парціального тиску кисню і навпаки. Цей феномен отримав назву "кисневого ефекту". Механізм його до цих пір цілком не вивчений.

Пряма і непряма дія іонізуючого випромінюваня призводить до зміни структури важливих високомолекулярних сполук: нуклеїнових кислот, білків, ліпопротеїдів і полімерних сполук вуглеводів. Нуклеїнові кислоти володіють надзвичайно високою раліочутливістю. Структурні зміни в ДНК наступають як внаслідок безпосередньої дії іонізуючих часток, так і при дії радикалів води, виникають одно- і двоспіральні розриви ДНК, створюються зшивки між молекулами з появою розгалужених молекул. На характерні пошкодження структури нуклеїнових кислот суттєво відбивається вид випромінювання і рівень парціального тиску кисню. Корпускулярні випромінювання викликають переважно подвійні розриви молекул нуклеїнових кислот, при низькому вмісті кисню зміни носять характер "зшивок".

Радіаційні пошкодження білка відбуваються перш за все внаслідок посилення реакцій окислення і дезамінірування, протікаючих за участю окислювальних радикалів. Внаслідок чого змінюється структура і функція білкових молекул.

Радіохімічне змінення ліпідів складається у створенні вільних радикалів, перекисних сполук. Утворені радикали можуть ініціювати ланцюгові реакції окислення. Перекисні сполуки розпадаються з утворенням цілого ряду токсичних речовин.

Первинні зміни полісахаридів під дією іонізуючих випромінювань зводяться до їх окислення з наступною деполімерізацією і утворенням кислот (гіалуронової та ін.) і формальдегіду.

Вторинні радіобіологічні ефекти

Вторинні зміни, що розвиваються в організмі після опромінення, характеризуються складними біохімічними, фізіологічними і морфологічними порушеннями, що виникають спочатку на клітинному, а в наступному - на органному і системному рівнях. Порушенння функцій органів і систем призводить до зміни стану організму в цілому, формуванню загального захворювання - променевої хвороби.

Головне значення у розвитку вторинних ефектів надають порушенням обміну нуклеїнових кислот і нуклеопротеїдів, які входять до складу хромосом і регулюють передачу спадкових ознак, процеси синтезу тканинних білків і ферментів, ліпідів, проліферацію клітин тощо.

Наступаючі в подальшому зміни клітинного обміну призводять до пошкодження цілосності клітинних і внутрішньоклітинних мембран, сприяючи розвитку і поглибленню патологічних процесів у клітині. На пошкоджених біомембранах змінюється упорядкованість розташування ферментів і протікання складних ферментативних реакцій, які характеризуються пригніченням синтезу і активацією катаболічних процесів. Вихід протеолітичних ферментів із органел (лізосом) через змінені мембрани являється причиною аутолізу клітин.

При дії смертельних доз радіації клітина під мікроскопом виглядає в загальних рисах так, ніби-то вона була вбита високою температурою або сильною отрутою: порушується цілісність і гладкість її оболонки (плазматичної мембрани), мембран ядра і інших клітинних органел, ядро ущільнюється, розривається або навпаки, розріджується. При менших дозах радіації клітина залишається живою, однак, в її органелах відбуваються більш або менш істотні зміни, перш за все у клітинному ядрі. Змінення активності ферментів на фоні порушення вуглеводного обміну зменшують синтез макроергічних сполук, внаслідок чого розгалуджується протікання окислювально-відновлювальних процесів. Внаслідок зміненого обміну речовин в організмі накопичуються різноманітні сполуки, які володіють токсичними властивостями і підсилюють обмінні порушення, які з`являються на первинному етапі радіаційної дії.

Характер реакції клітин (тканин) залежить від ступеня чутливості до іонізуючого випромінювання. Було встановлено, що радіочутливість окремих тканин прямо пропорційна мітотичній активності і зворотньо пропорційна ступеню диференціації клітин. Ця закономірність отримала назву імен вчених, що описали її, закону Бергон`є і Трібонда. Відповідно до цього правила, всі тканини в убуваючому по радіочутливості порядку можуть бути розміщені наступним чином: лімфоїдна, мієлоїдна, гермінативний, кишечний і покривний епітелій, секреторні клітини травних і ендокринних залоз; сполучна, м`язева, хрящова, кісткова і нервова тканини. Подальші дослідження показали, що, і так звані, радіорезистентні тканини з низькою або навіть нульовою мітотичною активністю пошкоджуються іонизуючим випромінюванням. Ці пошкодження виявляються у більш пізніші після опромінення сроки і мають значення у формуванні віддалених наслідків, суттєво не впливаючи на безпосередньо-променеві реакції.

Loading...

 
 

Цікаве