Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Радиационная биофизика (ионизирующие излучения)" -> 158

Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 448 c.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка): radiacionnayabiofizika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 152 153 154 155 156 157 < 158 > 159 160 161 162 163 164 .. 210 >> Следующая

Опираясь на выводы из многочисленных экспериментальных данных, можно заключить, что мишенью в клетках эукариот, в которой оцениваются генетически значимые повреждения генома, является ядро клетки диаметром в несколько микрометров.
Вместе с тем известно, что при воздействии радиации в малых дозах часть клеток в облучаемой популяции (через которые прошли треки соответствующих частиц) может передавать путем контактов сигналы или секретироватъ фактор или факторы, влияющие на функционирование и выживаемость * соседей» или другой части
*) Расчеты проводились в отношении только радикала ОН'. Однако, имеются «средства доставки» этого радикала активными молекулами, например, Н2О2 или пероксинитритом, диффундирующими на большие клеточные расстояния и проникающими в ядро клетки (гл. VI, табл. VI.2, см. также уравнения (VI.9) и (VI. 19)).
2.0 количественной оценке биологического действия излучений 333
клеток этой же популяции, через которые соответствующие частицы не проходили. Феномен приобретения клетками свойств облученных наблюдали и после внесения необлученных клеток в среду, в которой предварительно культивировали облученные клетки («эффект свидетеля», см. с. 346 в этой главе).
Учитывая феномен «свидетеля», следует заметить, что определение понятия малых доз относительно и нуждается в поправках и на «эффект свидетеля», и на другие, внутриклеточные непрямые эффекты ионизирующей радиации, обнаруженные при облучении клеток в малых дозах.
2.2.2. Диапазоны доз, отличающихся по событиям поглощения
энергии (малые, низкие и средние дозы)
Как уже отмечалось, понятие «малая доза» для клеточной модели можно связать с представлением о минимальном количестве действующего начала, например, таким, как прохождение ионизирующей частицы через критическую область, при котором в этой области возможно минимальное поглощение энергии. При этом предполагается, что возбуждения и ионизации молекул происходят в основном вдоль траекторий первичных заряженных частиц как отдельные статистически независимые события. Предложено *) малой считать ту дозу, при которой в «критической мишени» будет инициировано не более, чем одно «радиационное событие».
Пусть z — среднее значение удельной энергии в микрообъемах, распределенных в облучаемой среде. Вопрос, почему вместо дозы вводится это новое понятие, уже рассматривался в гл. П в связи с так называемым энергетическим парадоксом. Как правило, биологический эффект не пропорционален дозе. Как мы видели, величина ОБЭ излучения, выражающая различие между дозой и производимым ею эффектом, может возрастать во много раз при переходе от больших доз к малым, но не наоборот, как может показаться. Микродозиметрия, а конкретно теория дуального действия, позволила разобраться в этой парадоксальной ситуации, рассматривая спектры одиночных и кратных событий пересечения треками чувствительных микрообъемов. При малых дозах можно ограничиться только одиночными событиями, так как остальные относительно редки. Но в этом случае каждое попадание является эффективным, избыточных попаданий нет, и именно поэтому ОБЭ при малых дозах возрастает.
При уменьшении массы или микрообъема (при неизменной плотности среды) среднее значение удельной энергии z приближается к теоретическому значению поглощенной дозы D. Поскольку микрообъемы критических областей в клетке достаточно малы, можно считать, что D = z.
*) Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации — НКДАР ООН, 1994, 1999.
334
Гл. VII. Биологические эффекты малых доз излучений
Обозначим среднюю дозу, поглощенную в результате одного события поглощения энергии, символом Doc. Величина Doc зависит как от качества излучения, подобно ЛПЭ, так и от длины пробега и траектории частицы в исследуемом микрообъеме. Doc может быть получена путем усреднения удельной энергии z\ (см. гл. II), выделенной в одиночном событии, которая является стохастической величиной, флуктуация которой определяется геометрическими и физическими факторами облучаемого объекта. Таким образом, мы приходим к следующему выражению для Dac:
Doc = kL = zi. (VII.4)
Если Doc выражена в сГр, чувствительный объем V — в мкм3, а
ЛПЭ L — в кэВ/мкм, то к = 16L/V*).
Пусть I мкм — средняя длина пробега частицы в объеме с площадью поверхности S мкм2. Тогда для выпуклого объема I = 4V/S и к = 64/5, а для сферы I = 2/3d, где d — диаметр сферы в мкм,
Д>с = 16ILV~1 = 20,4Ld~2 сГр. (VII.5)
При воздействии 7-излучения 60Со (ЛПЭ = 0,3 кэВ/мкм) на клеточное ядро диаметром 8 мкм получим Doc = 0,1 сГр = 1 мГр.
Полагая, что число событий поглощения при данной дозе D распределяется по закону Пуассона, определим вероятность появления п событий Рп:
Рп = (D/Doc)n ехр(-Я/Д>с)/п!, (VII.6)
где D/Dqc — ожидаемое число событий.
В случае, когда каждый чувствительный объем пересекает в среднем один трек, точная оценка событий соответствует следующей ситуации: около 37% объектов не пересекается треком (отсутствуют попадания), 37% пересекает один трек, 26% — два трека и более.
Предыдущая << 1 .. 152 153 154 155 156 157 < 158 > 159 160 161 162 163 164 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed