Zračenje prolaskom kroz materiju, bez obzira da li se radi o živoj ili mrtvoj materiji, izaziva efekat jonizacije. Dio zračne energije koji biva apsorbovan u materiji troši se na izbacivanje elektrona iz atoma i stvaranje jonskih parova. U neživoj materiji proces jonizacije ne ostavlja nikakve posljedice. Međutim, jonizacija u tkivu izaziva duboke biološke promjene, koje nastupaju ubrzo poslije ozračivanja. Ako se jonizirajuće zračenje primjenjuje u većim dozama, uzrokuje smrt ćelije i odumiranje tkiva. Ova osobina x-zraka ili bilo kojeg drugog jonizirajućeg zračenja koristi se u liječenju malignih tumora.
Poznato je da jonizirajuće zraćenje, nakon apsorpcije u materiji, izaziva čitav niz jonizacija koje u živim sistemima izazivaju biohemijske promjene.
Danas se smatra da jonizirajuće zračenje u materiji može djelovati na dva načina:
a) indirektno djelovanje jonizirajućeg zračenja,
b) teorija direktnog pogotka jonizirajućim zracima.
TEORIJA INDIREKTNOG DJELOVANJA JONIZUJUĆEG ZRACENJA
Djelovanjem jonizujućeg zračenja iz molekule vode se izbija jedan elektron koji odmah reaguje sa drugom molekulom vode i nastaje drugi jonski par.
H2O → H2O+ + e–
H2O + e– → H2O–
Kao nestabilne molekule oni odmah disociraju na
H2O+→ H+ + OH
H2O–→ H + OH–
Od normalnih jona nastaje voda ali su H i Oh jako nestabilne i veoma reaktivne molekule koje stvaraju slobodne radikale HO2 i H2O2.
Ovo stvaranje radikala u tkivu traje veoma kratko a u daljem toku ključnu ulogu igraju slobodni radikali koji djeluju prije svega na –SH enzimske grupe Pri čemu nastaju disulfidne grupe i tako i denaturacija proteina i depolimerizacija visokomolekularnih jedinjenja.
TEORIJA DIREKTNOG POGOTKA JONIZIRAJUCIM ZRACIMA
Po ovoj teoriji, jedna ćelijska struktura može biti oštećena jedino ako je direktno pogodena jonizirajućom česticom.
Djelovanje zračenja na bilo kojem nivou DNK ima odgovarajuće posljedice. Direktnim djelovanjem na DNK može doći do oštećenja pirimidinskih baza koje su osjetljivije od purinskih, a to dovodi do cijepanja jednog ili oba lanca DNK; rezultat toga su vidljivi lomovi na hromosomima (iste promjene na purinskim i pirimidinskim bazama mogu nastati i kao posljedica indirektnog djelovanja zračenja u vodenoj sredini)
Kao rezultat oštećenja DNK u fazi auto reduplikacije su mutacije, a u fazi transkripcije stvaranje funkcionalno insuficijentnih proteina i enzima. Ovi, opet, dovode do devitalizacije ćelije, njenog ubrzanog starenja, kao i do kancerizacije.
Prema mjestu nastanka, mutacije se unutar ćelije dijele na genske, hromozomske i plazmatske. Dok se prema vrsti ćelije u kojima se ove promjene odvijaju dijele na:
a) germinalne ili nasljedne, koje se prenose na potomstvo, a nastaju djelovanjem zračenja na spolne ćelije, ovisno o jačini doze i broju mutacija po genima, posljedice zračenja mogu biti različite: kompletna sterilnost, spontani pobačaj, mrtvorodeni plodovi ili brza srnrt živorođenih plodova.
b) somatske promjene, koje se odvijaju u somatskim ćelijama, prenose se na ćelijski klon, nastao diobom matične ćelije, ali se ne prenose na potomstvo. Somatske mutacije nastaju u vidu devitalizacije, ubrzanog starenja i kancerizacije ćelije. Utvrđeno je, na primjer, da radiolozi deset puta češće obolijevaju od karcinoma kože i leukemije nego ostali ljekari.
Međutim, pojava da izvjesna oštećenja koja nastaju na DNK u toku zračenja prolaze bez posljedica ukazuje na činjenicu da postoje izvjesni mehanizmi koji su u stanju da isprave greške nastale u građi DNK. Najnovija istraživanja ukazuju da u svim živim ćelijama postoje multiencimski sistemi koji ispravljaju pojedina oštećenja i nazvani su »reparatorni sistemi«.
Eksperimentalno je utvrđeno da je ćelija najosjetljivija u doba mitoze. Ukoliko se analiziraju sve faze diobe ćelije, eksperimenti pokazuju da je ona najosjetljivija u profazi.
Be the first to comment