Биологическое действие гамма-излучения

Гамма - лучи, возникают в результате радиоактивного распада атомных ядер. Они обладают высокой энергией и могут проникать в ткани. При этом они сталкиваются с атомами, вызывают высвобождение электронов и образование позитивно - заряженных свободных радикалов или ионов. Эти заряженные частицы сталкиваются с другими молекулами, что влечет за собой высвобождение новых электронов. Поэтому вдоль трека высоко - энергетического луча формируется стержень ионов, проходящий в живые ткани. Такая трансформация электронной сети вызывает изменения различных структур в клетке, в частности мембранного комплекса, органелл и ДНК.

Выделяют наиболее радиочувствительные органы клетки, а также внутриклеточные системы и процессы (перекисное окисление липидов, распад ДНК, автолиз белков) (Кудряшов, 1987). Характер повреждений структур зависит от степени сложности - ее пространственной организации.

ДНК - это лабильная, сложная, надмолекулярная четвертичная структура; определяющим фактором в радиочувствительности ДНК является ее пространственная организация в составе хроматина, ее упаковка и связь с клеточными органеллами, с биологическими мембранами,

Биологическим мембранам отводиться любая из основных функций которой является для клетки жизненно - необходимой (барьерная, транспортная, рецепторно - сигнальная, регуляторно - ферментативная). По мере увеличения дозы гамма - излучения наблюдается подавление механизмов активного и пассивного транспорта, нарушается проницаемость ионов калия. (Chapmenn, Stuurrock, 1972, цит. по Кудряшеву), Важным в исследовании биологических мембран является оценка их структурно - функциональных взаимодействий с ДНК. Эта «пара» выступает кабы в виде единой гигантской системы, кооперативно реагирующей на поглощение энергии ИИ, Нарушаются ДЕ1К- мембранные взаимодействия, происходит денатурация и деструкция макромолекул, нарушение их функций в облученных клетках (Владимиров, 1972).

Основным свойством гамма - лучей является их способность разрушать слаженность биологических реакций, их взаимосвязь, порядок, повреждать регуляторные функции системы.

Живая система лишившись «контроля» перестает существовать (Хансон, Комар, 1985).

По мере усложнения биологической организации гамма - лучи способствуют образованию и действию активных радикалов воды и липидов, радиотоксинов, усилению автолитических процессов, нарушению клеточной и нейрогуморальной систем регуляции. (Кудряшов, 1985).

Следует отметить, что гамма - излучение поражает органы, клетки и структуры тесно взаимосвязанные с функциональной активностью, например, радиорезистентных «некритических систем» (нейрогормональной системы, печени, тучных клеток и др.), сохраняющейся в облученном организме в начальный период поражения (Корогодин, 1966).

Наиболее радиочувствительным процессом при гамма - излечении является процесс свободно-радикального перекисного окисления ненасыщенных липидов - липопероксидация (Владимиров, Арчаков, 1972). Гамма - излучения интенсифицирует пероксидацию липидов, в результате образуется избыток липидных токсических веществ, наступает деструкция мембраны (Ясуо Кагава. 1935, цит. по Кудряшову).

Надежность живых систем в отношении поражающего действие гамма лучей обеспечивается активностью защитных ресурсов системы - биогенных аминов, тиолов, гормонов, эндогенных антиокислительных и антирадикальных систем (Гончаренко, Кудряшов, 1980).