Биологическое действие ионизирующих излучений

Содержание

Слайд 2

ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ 1. Изучить молекулярные аспекты биологического действия ионизирующих излучений и

ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ

1. Изучить молекулярные аспекты биологического действия ионизирующих излучений и определить

характер поражения клеток на уровне организма
2. Изучить степень радиочувствительности клеток и тканей
3. Изучить радиорезистентность организма животных к действию радиации
Слайд 3

ПЛАН ЛЕКЦИИ Механизм биологического действия ионизирующих излучений. Прямое и непрямое действие

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Механизм биологического действия ионизирующих излучений. Прямое и непрямое действие ионизирующих

излучений.
Радиочувствительность и радиорезистентность организма животных
Слайд 4

ВОПРОС 1 МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. ПРЯМОЕ И НЕПРЯМОЕ ДЕЙСТВИЕ

ВОПРОС 1 МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ. ПРЯМОЕ И НЕПРЯМОЕ ДЕЙСТВИЕ

ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.

Современные проблемы воздействия радиационных излучений на животных и человека
1. Значительные территории земного шара загрязнены радионуклидами
2. Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимо человеком. У людей отсутствует орган чувств, который воспринимал бы ионизирующие излучения. Существует так называемый период мнимого благополучия -- инкубационный период проявления действия ионизирующего излучения. Продолжительность его сокращается при облучении в больших дозах..
3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
4. Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство -- это так называемый генетический эффект.
5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002-0,005 Гр уже наступают изменения в крови.
6. Не каждый организм в целом одинаково воспринимает облучение.
7. Облучение зависит от частоты. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное.

Слайд 5

РЕЗУЛЬТАТ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ Результатом биологического действия радиации является нарушение нормальных

РЕЗУЛЬТАТ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ

Результатом биологического действия радиации является нарушение нормальных биохимических

процессов с функциональными и морфологическими изменениями в клетках и тканях организма
Слайд 6

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Слайд 7

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Слайд 8

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Слайд 9

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Слайд 10

ВИДЫ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

ВИДЫ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Слайд 11

ТЕОРИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Теория Шварца Теория Бергонье и Трибондо

ТЕОРИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Теория Шварца
Теория Бергонье и Трибондо
Теория Дессауера
Признанные

в настоящее время теории
Теория прямого действия ионизирующих излучений на ткани и молекулы
Теория непрямого (косвенного действия) ионизирующих излучений
Слайд 12

ТЕОРИЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ 1. Теория мишени и попадания 2. Стохастическая (вероятностная теория)

ТЕОРИЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

1. Теория мишени и попадания
2. Стохастическая (вероятностная

теория)
Слайд 13

ТЕОРИЯ МИШЕНИ Теория мишени объясняет наличие в клетке жизненно важного центра

ТЕОРИЯ МИШЕНИ

Теория мишени объясняет наличие в клетке жизненно важного центра

– мишени, попадание в которую одной или нескольких высоко энергетических частиц радиации достаточно для разрушения и гибели клетки.(10-20 %поражения летки)
Слайд 14

СТОХАСТИЧЕСКАЯ (ВЕРОЯТНОСТНАЯ )ТЕОРИЯ Предложена в 60-х года 20 столетия О Хугом

СТОХАСТИЧЕСКАЯ (ВЕРОЯТНОСТНАЯ )ТЕОРИЯ

Предложена в 60-х года 20 столетия О Хугом

и А Кетлером.
Учитывает вероятностный характер попадания излучения в чувствительный объем клетки, но в отличие от теории мишени, она учитывает и состояние клетки как биологического объекта, лабильной динамической системы
Слайд 15

ТЕОРИЯ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ Теория непрямого действия радиации основана на поражении

ТЕОРИЯ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ

Теория непрямого действия радиации основана на поражении критических

структур клетки продуктами радиолиза воды. (80 - 90 % лучевого поражения)
Именно в воде растворены жизненно важные вещества, являющиеся основными компонентами клетки..
Слайд 16

ЭТАПЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ Механизм действия непрямого действия

ЭТАПЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ

Механизм действия непрямого действия радиационных

излучений на биологические объекты можно условно разделить на 2 этапа.
1. Первичное (непосредственное действие излучения на биохимические процессы, функции, структуры органов и тканей)
2. Опосредованное действие, которое обуславливается нейрогенными, гуморальными сдвигами, возникающими в организме под действием радиации.
Слайд 17

СТАДИИ ПОРАЖЕНИЯ ПОСЛЕ ЛУЧЕВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В развитии поражения после воздействия ионизирующих

СТАДИИ ПОРАЖЕНИЯ ПОСЛЕ ЛУЧЕВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

В развитии поражения после воздействия ионизирующих излучений

выделяют несколько стадий:
физическую,
физико-химическую,
химическую,
биологическую.
Слайд 18

Основные стадии в действии ионизирующих излучений на биологические системы

Основные стадии в действии ионизирующих излучений на биологические системы

Слайд 19

1 Молекулярные аспекты биологического действия ионизирующих излучений и поражения на уровне

1 Молекулярные аспекты биологического действия ионизирующих излучений и поражения на уровне

клетки
Биологические эффекты ионизирующих излучений наблюдаются после поглощения исключительно малого количества энергии.
Облучение летальной для млекопитающих дозой ~ 10 Гр эквивалентно повышению их температуры не более, чем на ~ 0,01 С0. Для человека тепловой эффект менее, чем от чашки теплого чая. Самый незначительный ожог сопровождается передачей большего количества энергии - что Н. В. Тимофеев-Рессовский называл основным радиобиологическим парадоксом. Он заключается в несоответствии между малостью поглощенной энергии и крайней степенью выраженности реакций биологического объекта вплоть до летального эффекта
Слайд 20

При облучении биологических объектов 50 % поглощенной энергии в клетке приходится

При облучении биологических объектов 50 % поглощенной энергии в клетке приходится на

воду (происходит радиолиз ), а другие 50 % – на органеллы клетки и растворенные вещества.
Радиолизом называют любые химические превращения, протекающие при поглощении веществом энергии ионизирующего излучения.
Вещества, образующиеся в результате радиолиза, называют продуктами радиолиза.
Слайд 21

Физико-химические свойства ионизированных и возбужденных молекул воды будут отличаться от молекул

Физико-химические свойства ионизированных и возбужденных молекул воды будут отличаться от молекул

воды электрически нейтральных.
Продолжительность существования ионизированных и возбужденных молекул воды очень короткая.
Молекулы распадаются - наступаетфаза первичных физико-химических реакции

ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Слайд 22

ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) При диссоциации (распаде) ионизированных и возбужденных молекул

ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

При диссоциации (распаде) ионизированных и возбужденных молекул воды

образуются высокореактивные свободные радикалы водорода и гидроксильные радикалы.
Гидроксильные радикалы - сильные окмслители.
Радикал водорода - восстановитель.
Слайд 23

Свободные радикалы, обладая очень высокой химической активностью (за счет наличия неспаренного

Свободные радикалы, обладая очень высокой химической активностью (за счет наличия неспаренного

электрона) взаимодействуют друг с другом и с растворенными в воде веществами.
При наличии в среде растворенного кислорода возможно образование гидропероксидов и их дальнейшее взаимодействие между собой с образованием пероксидов водорода и высокотоксичных высших пероксидов

ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Слайд 24

Основной эффект лучевого воздействия обусловлен такими радикалами: ионы Н3О+ и пероксид

Основной эффект лучевого воздействия обусловлен такими радикалами: ионы Н3О+ и пероксид

водорода Н2О2, а также супероксидный анион-радикал O2 - и гидропероксид HO •2 , обладающие высокой окислительной способностью.
Продукты радиолиза воды реагируют как между собой, так и с макромолекулами клетки, приводя к разрушению последних. Этот путь лучевого поражения жизненно важных структур клетки носит в радиобиологии название косвенного механизма действия излучения (косвенное, непрямое действие ИИ).
Основное повреждение макромолекулам клетки наносят свободные радикалы — продукты радиолиза воды, которые характеризуются чрезвычайно высокой реакционной способностью.
Свободный радикал — это молекула или ее часть, имеющая неспаренный электрон (свободную валентность).
Слайд 25

СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

Слайд 26

Влияние ИИ (прямое действие) и свободных радикалов (непрямое действие) на органические

Влияние ИИ (прямое действие) и свободных радикалов (непрямое действие) на органические

макромолекулы.
Поражающее действие ионизирующих излучений связано с повреждением биологически важных макромолекул клетки:
1. дезоксирибонуклеиновая (ДНК),
2. рибонуклеиновая (РНК), линейные
3. полимеры, состоящие из нуклеотидов, содержащих аденин (АТФ, АДФ, АМФ), гуанин, цитозин, тимин и урацил, молекулы белков, липидов, углеводов.
Слайд 27

ФУНКЦИЕЙ ДНК ЯВЛЯЕТСЯ ХРАНЕНИЕ, ПЕРЕДАЧА И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ В РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ

ФУНКЦИЕЙ ДНК ЯВЛЯЕТСЯ ХРАНЕНИЕ, ПЕРЕДАЧА И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ В РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ. В ДНК ЛЮБОЙ КЛЕТКИ ЗАКОДИРОВАНА ИНФОРМАЦИЯ ОБО ВСЕХ БЕЛКАХ ДАННОГО ОРГАНИЗМА, О ТОМ, КАКИЕ БЕЛКИ, В КАКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ И В КАКОМ КОЛИЧЕСТВЕ БУДУТ СИНТЕЗИРОВАТЬСЯ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ АМИНОКИСЛОТ В БЕЛКАХ ЗАПИСАНА В ДНК ТАК НАЗЫВАЕМЫМ ГЕНЕТИЧЕСКИМ (ТРИПЛЕТНЫМ) КОДОМ.
Слайд 28

СХЕМА РЕПЛИКАЦИИ ДНК Основное свойство ДНК - способность к репликации. Репликация

СХЕМА РЕПЛИКАЦИИ ДНК

Основное свойство ДНК - способность к репликации.
Репликация —

это процесс самоудвоения молекул ДНК. Каждая полинуклеотидная цепь выполняет роль матрицы для новой комплементарной цепи (матричного синтеза).
В результате получается две молекулы ДНК, у каждой из которых одна цепь остается от родительской молекулы (половина), а другая — вновь синтезированная, т.е две новые молекулы ДНК представляют собой точную копию исходной молекулы.
Биологический смысл репликации - точная передаче наследственной информации от материнской клетки к дочерним (при делении соматических клеток).
Слайд 29

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИИ НА МОЛЕКУЛЫ ДНК ОСНОВНОЙ МИШЕНЬЮ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ КЛЕТКИ ЯВЛЯЕТСЯ ДНК.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИИ НА МОЛЕКУЛЫ ДНК ОСНОВНОЙ МИШЕНЬЮ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ КЛЕТКИ ЯВЛЯЕТСЯ ДНК.

Слайд 30

При дозе ~ 2 Гр в клетке происходит около полумиллиона актов

При дозе ~ 2 Гр в клетке происходит около полумиллиона актов

ионизации, что вместе с последствиями радиолиза приводит к гибели от 10 до 90 % клеток разных тканей человека. В ДНК одной клетки образуется при этом около 2000 однонитевых и 80 двунитевых разрывов, повреждается 1 000 оснований и формируется 300 сшивок с белком.
Слайд 31

Повреждения приводят к снижению клоногенной активности клетки (способности клетки к неограниченному

Повреждения приводят к снижению клоногенной активности клетки (способности клетки к неограниченному

делению с образованием жизнеспособных потомков), аберрациям хромосом и различного рода мутациям. Поражение ДНК соматических клеток лежит в основе радиационной гибели самой облученной клетки, а также длительного нарушения деления ее потомков и их злокачественного перерождения, а при поражении ДНК зародышевых клеток — и генетических последствий в потомстве.
Слайд 32

ВОПРОС 2 РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ Радиочувствительность организма зависит от возраста, пола,

ВОПРОС 2 РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ

Радиочувствительность организма зависит от возраста, пола, упитанности,

вида и др. факторов.
Млекопитающие и человек обладают наибольшей радиочувствительностью к радиации в сравнении с птицами, рыбами, земноводными и др.
Слайд 33

РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Слайд 34

ОРГАНЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К РАДИАЦИИ 1. Лимфоузлы 2 лимфатические фолликулы ЖКТ Красный

ОРГАНЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К РАДИАЦИИ

1. Лимфоузлы
2 лимфатические фолликулы
ЖКТ
Красный костный мозг
Вилочковая железа
Селезенка
Половые железы

Слайд 35

ОРГАНЫ УМЕРЕННО ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К РАДИАЦИИ Кожа Глаза

ОРГАНЫ УМЕРЕННО ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К РАДИАЦИИ

Кожа
Глаза

Слайд 36

ОРГАНЫ РЕЗИСТЕНТНЫЕ К РАДИАЦИИ Печень Легкие Сердце Кости50/30 Сухожилия Нервные стволы

ОРГАНЫ РЕЗИСТЕНТНЫЕ К РАДИАЦИИ

Печень
Легкие
Сердце
Кости50/30
Сухожилия
Нервные стволы
Первичные морфологические изменения наблюдаются при дозе

более 1 ГР
Слайд 37

ТЕМА СЛЕДУЮЩЕЙ ЛЕКЦИИ № 8 ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ ВОПРОСЫ ЛЕКЦИИ 1. ОСТРАЯ

ТЕМА СЛЕДУЮЩЕЙ ЛЕКЦИИ № 8

ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ
ВОПРОСЫ ЛЕКЦИИ
1. ОСТРАЯ ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ
2. ХРОНИЧЕСКАЯ

ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ
- Предыдущая
Что делает мишка? Учим глаголы, часть 2
Следующая -
Летнее задание по математике

Похожие презентации

Закономерности изменчивости
Отряды млекопитающих: Приматы
Строение и функции головного мозга
Презентация на тему Еловый лес
Травы
Добро пожаловать на урок!
Доказательства происхождения человека от животных
Фізіологія мікроорганізмів. Хімічний склад, живлення та дихання. Ферменти мікробів, їх роль. Розмноження бактерій та інші прояви
Презентация на тему "Строение клетки. Размеры клеток и внутриклеточных структур" - скачать презентации по Биологии
Белок-белковые взаимодействия в протеомике
Антибиотические отношения. Конкуренция
Аннотация Презентация подготовлена к уроку изучения нового материала по теме: «Многообразие млекопитающих» по предмету биологи
Результаты эволюции. Видообразование
Физиология зрительного анализатора
Презентация на тему "Значение пищеварения. Строение и функции пищеварительной системы" - скачать презентации по Биологии
Класс Земноводные (Амфибии)
Рибозимы. Строение
Скелет человека
Польза и вред бактерии
Семейство Злаки Обширное семейство злаков - одно из семейств класса однодольных. Злаки отличаются от других растений этого класса
Жануарлар әлемі
История развития физиологии. Вклад отечественных и зарубежных ученых в ее развитие
ВАЖНАЯ БИОЛОГИЯ в ИКТ Выполнила: студентка 2 курса Синельникова Анастасия
Презентация на тему "Нервная регуляция. Строение и значение нервной системы" - скачать презентации по Биологии
Откладка яиц
Тип кольчатые черви
Презентация на тему Генетические опыты Менделя
Heart structure and function
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть