Сабақ. Биологиялық мембранының ҚҰрылысы және оның Қызметі. ЖАСАНДЫ Биологиялық мембрана. Сабақ жоспары Биологиялық физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы
Иондаушы сәулелердің биологиялық әсері
жүктеу/скачать 11,48 Mb.
|
1 -15 сабақтар МБФ 2018
- Бұл бет үшін навигация:
- Өткір зақымдану
- Генетикалық салдары.
| Иондаушы сәулелердің биологиялық әсері
Кей зарядталған бөлшектер мен электромагниттік толқын квантарының заттармен әсерлесуі нәтижесінде зат атомдары мен молекулаларын иондайтын қабілеті бар сәулелерді иондаушы деп атайды. Мұндай сәулелерге рентген, гамма сәулелері, альфа, электрон, позитрон және нейтрон бөлшектерінің ағынын жатқызамыз. осындай сәулелердің денелермен әсерлесу нәтижесін білу медицина үшін өте маңызды. Иондаушы сәулелердің (рентген, гамма сәулелерің) әсерінен адам ағзасында пайда болатын сәулелік ауру және соның әсерінен адамның өлуі сияқты патологиялық құбылыстар сәуленің тікелей физикалық әсерінен туындамайды, ол иондаушы сәуленің биологиялық әсерінен жасушада пайда болатын химиялық процесстердің нәтижесі деп саналды. Сүт қоректілер ағзасының 70% су молекулаларынан тұрады. Дозасы 6 Грей болатын рентген сәулесі әсер еткенде тіндегі 1015 су молекуласы иондалады, бұл шамамен 1 см3 көлемдегі су молекуласына тең. Бұл шама өте үлкен болып көрінуі мүмкін, бірақ ол 5 мг суға тең. Адам денесі осы шамадағы суды өз ағзасынан ешқандай зиянсыз түрде шығара алады, өйткені біз бір дем шығарғанда мөлшері мұнан да көп суды сыртқы ортаға шығарамыз. Бірақ, ионданған су молекулалары біздің денемізден оңай шықпайды, өйткені олар тұрасыз иондар, бір түрден басқа түрге айналып кетеді. Мысалы, иондаушы сәуле әсерінен жүретін реакция нәтижесінде су молекулалары басқа түрдегі иондарға айналады: hn + Н2О = Н2О- OH- + H hn + Н2О = Н2О+ OH + H+ Пайда болған ОН-, Н+, ОН+ және т.б. еркін радикалдар өте белсенді тотықдырғыштар. Олардың органикалық молекулалармен RH әрекеттесуі нәтижесінде органикалық молекулардың радикалдары түзеледі: RH + ОН+ R* + Н2О; R* + О2 RО*2 RО*2 + RН RООН + R* ...... . Ал, органикалық молекулалардың RH иондаушы сәулелермен әрекеттесуі нәтижесінде қозған молекулалар, иондар, радикалдар және асқын тотықтар пайда болады: hn +RH RH* R* + Н* …. ; hn + RH RH* + + е- …. . Осы реакциялардан көрініп тұрғандай, пайда болған түрлі қосылыстар химиялық жағынан өте белсенді болғандықтан биологиялық жүйелердің молекулаларымен әрекеттеседі, соның нәтижесінде жасуша ақуыздары зақымдалады, соынмен қатар зат молекуларда химиялық өзгерістер пайда болады. Иондау процесі мен соның нәтижесінде пайда болған заттардың қатысуымен жасушадағы химиялық реакциялар секундтың миллиондаған үлесі ішінде жүрсе, радиациялық сәулеленуге ұшыраған денеде жаңа молекулалардың, радикалдардың және т.б. пайда болу сияқты биохимиялық өзгерістер көп уақытқа, көп жылдарға дейін созылады. Мұндай өзгерістердің кейбірі денеге радиациялық сәуле әсер ете салысымен байқалса, кейбірі ондаған жылдардан кейін, жасушаның толығымен өмір сүруін тоқтауымен немесе оның обырға айналуымен аяқталады. Иондаушы сәуле негізінен адам ағзасының ең негізгі қызметі- ішкі мүшелер мен тіндердің жаңа жасуша жасайтын функциясын зақымдайды. Радиациялық сәуленің мұндай қасиеті бала ағзасына, әсіресе ана жатырында жаңадан пайда болған нәрестеге өте қауіпті. Ол сонымен қатар, ересектердің тініне, оның ішінде асқазан мен ішектің шырышты қабатына, қан өндіретін тіндерге, ұрық жасушасына да қатері жоғары. Иондаушы сәуленің адам ағзасына әсері 3 түрде байқалады, оларды: өткір зақымдану, алыс және генетикалық әсерлер деп атайды. Өткір зақымдану деп, үлкен дозалы иондаушы сәуленің әсер еткен мезгілінен бастап бірнеше күнге дейін созылатын адам ағзасының зақымдалуын жатқызамыз. Ересек адам ағзасынның өткір зақымдану белгілері радиация дозасы 0,5-1,0 Зв (50-100 бэр) бастап байқалады. Мұндай шамадағы эквиваленті доза мөлшерін адам ағзасын өткір зақымдау табалдырығы деп атайды. Осы мөлшердегі доза қабылдаған адамның қан жасау жүйесі жұмысының бұзылу басталады. Егер адамның бүкіл денесі 3-5 Зв(300-500 бэр) тең радиациялық сәуле жұтса, онда сәуле әсер еткен ададардың 50% бір- екі ай ішінде сәуле ауруынан қайтыс болады, өйткені ол адамдардың қызыл сүйек кемігі зақымдалып, соның әсерінен қандағы лейкоциттер күрт кеміп кетеді. Егер адам денесіне әсер еткен сәуле дозасы 10-50 Зв (1000-5000 бэр) болса, онда 1-2 аптада адам өледі, өйткені ішек – қарын жүйесінің шырышты қабатының жасушаларының өте қатты зақымдалуы, сол ол ортада қан кетуге себеп болады. Егер әсер ету доза мөлшері 100 Зв (10 000 бэр) болса, онда адамның орталық нерв жүйесінің толығымен зақымдалуы себебінен адам бірнеше сағаттан немесе бірнеше күннен кейін қайтыс болады. Дозасы бірдей иондаушы сәуле әсер еткен ересек пен жас бала ағзасындағы биологиялық өзгерістер әр түрде байқалады, өйткені, тірі жасушаның негізгі қызметінің бірі – бөліну функциясы радиациялық сәуле әсерінен тоқтайды(өледі) немесе бөлінгіштік қабілетін жоғалтады, бірақ жасуша өзінің басқа қызметтерін сақтайды. Алыс әсер. Жанураларға жүргізілген тәжрибелер мен атом бомбасына ұшыраған Хиросима және Нагасаки қалаларының тұрғындарына жүргізілген бақылаулар нәтижесі, радиация әсері адам ағзасында аз уақыт ішінде байқалатын сәуле ауруын ғана тудырып қоймай, көп жылдардан соң да түрлі аурулар тудыратындығын көрсетті. Иондаушы сәуле әсерінен зақымданған жасушалар бастапқы күйдегі қызметін толығымен атқара алмайды және жаңа аурулардың, оның ішінде обырдың пайда болу ықтималдығын жоғарылатады. Мысалы, иондаушы сәулесі әсерінен кейін 10 жылдың ішінде адам лейкоз ауруына шалдығып, соның әсерінен қайтыс болады екен. Сонымен қатар иондаушы сәуле әсерінен обыр ауруының пайда болуы ықтималдығы сәуле дозасына тура пропорционал. Мысалы, 1 Зв (100 бэр) доза әсер еткен 1000 адамның ішінен 2 адамда лейкоз ауруына шалдығады немесе 10 адамда қалқан безі, 10 әйелдің сүт безі немесе 5 адамда өкпе обыры пайда болады екен, ал иондаушы сәуле әсерінен адамның басқа мүшелерінің обыр аурына ұшырауы ықтималдығы төмен. Осы мәліметтер, эквалиентті дозасы 0,01 Зв (1 бэр) тең иондаушы сәуле әсерінен ересектерде обыр ауруының пайда болуы ықтималдығы 2×10-4 - 3×10-4 тең болатындығын көрсетеді. Генетикалық салдары. Иондаушы сәуленің адам ағзасына тигізетін кері әсері оның кейінгі ұрпақтарына да үлкен зиян келтіреді. Генетикадан белгілі, болашақ ұрпақ ағзасының құрылысы мен оның дамуы ата- ананың жыныстық ұрықтары геніне тікелей байланысты. Ген деп дезоксирибонуклейн қышқылы(ДНҚ) молекуласынан тұратын, хромосом деп аталатын күрделі құрылымды құрайтын бөлшектерді атайды. Ата- ананың жыныстық жасушасының бірігуі нәтижесінде пайда болатын жаңа ағзадағы 46 хромосомда 30 000 аса ген болады. Жыныстық жасуша гені ДНҚ-ның бір молекуласының бұзылуы немесе оның кей бөлігінің жоғалуын мутация деп атайды, мұндай құбылыс иондаушы сәуленің әсерінен байқалады. Мутацияға ұшыраған жасуша ұрығынан пайда болған ұрпақ өз ата-анасынан өзгеше болып келеді. Мұндай генетикалық өзгерістер мен сәуле дозасы арасындағы нақты сандық көрсеткіштер әзірше жоқ, бірақ жануарларға жүргізілген түрлі тәжибелер мұндай байланыстың бар екендігін көрсетіп отыр. Осындай зерттеулер нәтижесі бойынша эквивалентік дозасы 1 Зв тең иондаушы сәулені 30 жыл бойы қабылдаған адамдардан туған 1000 нәрестенің 2-де күрделі генетикалық ауру кездеседі. Егер осындай сәуле көп жыл бойы осы адамдардың бірнеше ұрпақтарына тұрақты түрде әсер етсе, онда әр бір 1000 нәрестенің (ұрпақтың) 15-де генетикалық өзгерістер орын алады. Мұнан шығатын қорытынды, егер бірнеше ұрпақтар үнемі иондаушы сәуле әсеріне ұшыраса, онда генетикалық ауытқулары бар нәрестелер көбейіп, адам баласының жойылып кетуі қаупі бар. жүктеу/скачать 11,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|