Biologické účinky ionizujúceho žiarenia - PDF na stiahnutie zadarmo
biologické účinky ionizujúceho žiarenia Jörn Frederik Gerchen [1]
biologický účinok ionizujúceho žiarenia - fyzikálne mechanizmy - vplyv na biomolekuly - vplyv na bunky - vplyv na tkanivo a organizmy
fyzické mechanizmy: a) priamy účinok b) nepriamy účinok [2]
fyzické mechanizmy: [3]
Účinok na biomolekuly: DNA: [4]
Účinok na biomolekuly: DNA: [5]
Účinok na biomolekuly: Chromozómy: [6]
Účinok na biomolekuly: Chromozómové aberácie: [7]
Účinok na biomolekuly: 1 Gy röntgenových lúčov na bunku generuje približne: - 1 000 2 000 modifikácií báz - 500 1 000 jednoreťazcových zlomov - 800 1 600 zmien v štruktúre cukru - 150 krížových väzieb DNA-proteín - 50 dvojvláknových zlomov Spontánna chybovosť: 10 ⁹ až 10 ⁸ chyby na replikáciu
Účinok na biomolekuly: oprava poškodenia DNA: [8]
Účinok na biomolekuly: Bielkoviny: [9]
Účinok na biomolekuly: proteinogénne aminokyseliny: metionín tryptofán cysteín histidín Wikimedia Commons [10]
Účinok na biomolekuly: Oxidácia proteínov: - oxidácia jednotlivých zvyškov aminokyselín - tvorba krížových väzieb - štiepenie peptidových väzieb. Účinky na sekundárnu a terciárnu štruktúru.
Účinok na biomolekuly: lipidy: strata funkcie bunkových membrán tvorba mutagénnych sekundárnych látok sacharidy: oxidačné poškodenie
Účinok na bunky: fázy bunkového cyklu: chromozómové aberácie, inhibícia delenia, mitotická smrť, medzifázová smrť [11]
Účinok na bunky: Závislosť od časového diagramu žiarenia: [12]
Účinok na bunky: Závislosť od stupňa diferenciácie buniek: „Citlivosť tkanív je úmerná reprodukčnej aktivite a nepriamo úmerná morfologickému stupňu diferenciácie buniek.“ Bergonie a Tribondeau 1906
deterministické poškodenie žiarením: [13]
Deterministické poškodenie žiarením: 0,25-1 Gy: mierna dočasná zmena v krvnom obraze (pokles lymfocytov a neutrofilov). Pravdepodobnosť vážneho somatického poškodenia je nízka. 1 - 2 Gy: Nevoľnosť a únava s energetickými dávkami vyššími ako 1,25 Gy, pravdepodobne spojené s vracaním. Akútne zmeny v krvnom obraze (pokles lymfocytov a neutrofilov) s oneskoreným zotavením. Možné dlhodobé účinky: anémia, katarakta, subakútny/chronický radiačný syndróm s prevažne chronickým radiačným poškodením (0,8-2 Gy)
deterministické poškodenie žiarením: 2-3 Gy: nevoľnosť a zvracanie 1. deň. Po latenčnom období do 2 týždňov mierne formy zlej chuti do jedla, celková nevoľnosť, bolesť hrdla, bledosť, hnačky, mierne chudnutie. Ak sa pred ožiarením nezhoršil zdravotný stav a neočakávajú sa žiadne komplikácie z dôvodu poškodenia alebo infekcií, je pravdepodobné, že dôjde k zotaveniu do 3 mesiacov.
deterministické poškodenie žiarením: 3-6 Gy: nevoľnosť, vracanie a hnačka po niekoľkých hodinách. Po krátkej dobe latencie (približne 1 týždeň), vypadávanie vlasov (epilácia), nechuť do jedla, celková nevoľnosť, horúčka počas druhého týždňa, potom krvácanie (vnútorné krvácanie), petechia purpura, hnačka, tretí týždeň mierne chudnutie, zápal v ústnej dutine a hrdle, Sepsa („otrava krvi“), ulcerácia (ulcerácia). Od štvrtého týždňa sa počet úmrtí zvyšoval. Pri rovnomernom ožarovaní celého tela s absorbovanou dávkou okolo 4,5 Gy sa musí očakávať, že 50% exponovaných osôb zomrie do 30 dní.
deterministické poškodenie žiarením: 6-8 Gy: nevoľnosť, vracanie a hnačka po niekoľkých hodinách. Po krátkej dobe latencie na konci prvého týždňa hnačky, krvácanie, purpura, zápaly v ústach a hrdle, horúčka, rýchle chudnutie, pokles krvného tlaku, únava, pocit zničenia, zmätenosť. Smrť väčšinou v polovici druhého týždňa. Od tretieho týždňa úmrtnosť 100%. Oblasť syndrómu akútneho žiarenia (6-8 Gy, LD100/30).
Deterministické poškodenie žiarením: 50-100 Gy: Akútne toxické účinky spôsobené rozpadajúcimi sa bielkovinovými telieskami, oblasť syndrómu hyperakútneho žiarenia s poruchami nervového systému v dôsledku porúch vedenia, kŕče, rozsiahle vnútorné krvácanie, zmena nadmernej dráždivosti a únavy.
Deterministické poškodenie žiarením: Okolo 1 000 Gy: Okamžité zničenie nervového systému, ktoré má za následok smrť v niektorých prípadoch počas ožarovania („druhá smrť“).
poškodenie stochastickým žiarením: [14]
poškodenie stochastickým žiarením: [15]
Dedičné poškodenie žiarením: [16] Zvýšenie miery genetického poškodenia: 0,01/Sv = 1%/Sv Pravdepodobnosť manifestácie žiarenia vyvolaného závažného genetického poškodenia v prvých dvoch generáciách: 0,15%/Sv.
Riziká prenatálneho ožiarenia: [17]