Wpływ promieniowania jonizującego na materiał biologiczny.

Hormeza

Zjawisko hormezy polega na tym, że słabe oddziaływanie

czynnika występującego w przyrodzie, który w większych
dawkach jest szkodliwy dla organizmu, nie szkodzi, a nawet
wywołuje korzystny dla organizmu skutek.

Mimo, iż hormeza traktuje o promieniowaniu jonizującym,

które powszechnie uznane jest za szkodliwe w każdej
dawce, okazuje się, że daje ona wiele pozytywnych efektów:

- przyspieszenie wzrostu skorupiaków i owadów
- zwiększona przeżywalność myszy
- wzrost nieśności i wylęgania kur
- wzmocnienie układu immunologicznego królików

• Zjawisko hormezy ma również swoich przeciwników,

którzy twierdzą że promieniowanie jonizujące w każdej
dawce jest szkodliwe, a stopień szkodliwości zależy
liniowo od wielkości dawki.

Strach przed rzekomymi skutkami ujemnymi prowadzi do

błędnych decyzji, jak np. do powstrzymywania się od
badań profilaktycznych w medycynie, czy do niechęci
budowania elektrowni jądrowych.

Zjawisko jonizacji

• Przypominjmy, że jonizacją ośrodka nazywane jest

oderwanie jednego lub kilku elektronów od atomu lub
cząsteczki, czy też ich wybicie ze struktury krystalicznej.

• Jonizacja i pobudzenie atomów wchodzących w skład

żywej materii stanowią pierwsze ogniwo w łańcuchu
przemian prowadzących do biologicznego efektu
działania promieniowania.

• Energia jonizacji, energia potrzebna do jednostkowej

jonizacji atomu, tzn. oderwania jednego elektronu z
atomu.

• W jaki sposób jonizacja zakłóca prawidłowy tok

tkankowych procesów biologicznych opisują 2 teorie :
„trafienia w cel” i radiochemiczna.

Teoria „trafienia w cel”

i radiochemiczna

– Teoria ,,trafienia w cel'' opiera się na założeniu, że

kwant energii lub cząstka promieniowania trafiając

w określone miejsce - ważne z biologicznego punktu

widzenia może bezpośrednio spowodować zmianę,

lub uszkodzenie biologiczne istotnej funkcji a co za

tym idzie, uszkodzenie komórki.

– Teoria ,,radiochemiczna'' - bezpośredniego

oddziaływania zakłada, że kluczowe znaczenie w

patogenezie tych uszkodzeń odgrywa woda, jako

główny składnik systemów biologicznych, która

ulega radiolizie.

Radiotoksyczność

nuklidów

promieniotwórczych

Radiotoksyczność nuklidów określa jako zdolność wywoływania

uszkodzeń przez emitowane promieniowanie jonizujące po
wniknięciu radionuklidu do ustroju.

Toksyczne działanie radionuklidów na organizm określają następujące

specyficzne cechy:

- radionuklidy są źródłem szkodliwego promieniowania jonizującego,

którego nie jesteśmy w stanie wyczuć, ani zauważyć, ani w
jakikolwiek sposób ochronić się przed nim

- Emitują promieniowania alfa i beta, które są niebezpieczne po

wniknięciu do organizmu, a promienie gamma mogą na nas działać
z dużej odległości

- Promieniowanie neutronowe może przekształcać w organizmie

pierwiastki trwałe na promieniotwórcze np.

Ca na

Na.

Klasyfikacja radioizotopów ze

względu na stopień szkodliwości

przy skażeniach wewnętrznych.

• I. Bardzo duża toksyczność: izotopy Pb, Po, Al , Ra, U,

• II. Duża toksyczność: Ca, Fe
• III. Średnia toksyczność: Na, P, S, Co, Cu, Ag, Cs, Au,

Pb(izotop o mniejszej ilości neutronów)

• IV. Mała toksyczność: H, C, F, Cr

Zmiany komórkowe

spowodowane działaniem

promieni jonizujących

• 1. Poziom molekularny:

Najbardziej wrażliwe na promieniowanie jest DNA. Jego

uszkodzenie kończy się dla komórki klęską. Uszkodzenie
DNA o ile nie zostaną bezbłędnie naprawione, mogą
prowadzić do transformacji nowotworowej lub śmierci
komórki.

Zmiany w DNA polegają na;
-

kni

DNA,

uszkodzeni

lub utraty zasad azotowych, reszt

cukrowych i fosforanowych

Tworzeniu się wiązań krzyżowych w podwójnej nici DNA