Дезоксирибонуклеиновая кислота как мишень прямого и косвенного эффекта радиации. Основной радиобиологический парадокс

При облучении клетки поражаются все ее структуры. Вероятность поражения тех или иных молекул определяется их размером: чем крупнее молекула, тем больше вероятность ее повреждения. В качестве основной мишени радиационного поражения клетки однозначно рассматривается ДНК (максимальная по размеру и по важности молекула).

За патологические последствия радиационного воздействия на уровне клеток и организма отвечает прежде всего поражение именно молекулы ДНК.

Это не было очевидно вплоть до 1960-х и даже 1980-х гг., когда предлагались теории о роли не поражения ДНК, а формирования первичных и вторичных радиотоксинов (Кузин А.М. «Структурнометаболическая теория в радиобиологии»), инициации цепных реакций как главного механизма и др., менее известные теории, например теория определяющего действия повреждения мембран, а не ДНК.

Все такие теории основывались на частных, хотя и доказанных порой экспериментально феноменах. Но частности были неоправданно распространены на выводы концептуального и глобального характера.

Главная мишеньДНК. Мишень как для прямого поглощения энергии излучения, так и для атак свободных радикалов и активных форм кислорода. Из этого факта следует такой феномен, как основной радиобиологический (энергетический) парадокс.

Основной радиобиологический парадокс состоит в большом несоответствии между ничтожным значением поглощенной энергии и степенью выраженности реакций биологического объекта вплоть до летального эффекта, поэтому его называют еще энергетическим парадоксом. Осознание этого феномена произошло еще в 1920-х гг. На рис. 2.6 представлена общая схема указанного феномена.

Биологический эффект ионизирующего излучения вызывается крайне малой поглощенной энергией. При общем облучении человека массой 70 кг в абсолютно смертельной дозе 10 Гр поглощается всего 167 калорий (70х 10 = 700 джоулей = 700 : 4,18 = 167 калорий). К приРис. 2.6. Схема, отражающая проявление основного радиобиологического парадокса |1()|

меру, поглощенная доза 10 Гр вызывает гибель всех видов млекопитающих. Эта доза соответствует 10 Дж/кг ткани, или же

105 эрг/г ткани. Если такое же количество энергии сообщить ткани тепловым излучением, то температура тела повысится всего на 0,001—0,002 °С.

За более чем 100 лет существования радиобиологии все попытки прояснить механизм биологического действия ионизирующих излучений были направлены на объяснения именно основного радиобиологического парадокса.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >