Методика радиобиология

 

 Тышқандар қалыпты жағдайда  қаранғы жерді ұнатады.Бірақ иондық  сәулеленудің ағымына езімтал  болғандықтан, оар камераның қаранғы  бөлімінен жарық бөліміне шығуға мәжбүр болды.

 Балыктар аквариумның сәулеленбеген  жағынан жүзіп кетіп, сәулеленбеген жағыиа барып коректенуді тандаған. Жасушалар /клеткалар/ КҮрамының /оргагіеллалар/ арасында радиосезім-талдығы үлкені ядролар. Ядролардың үлкен радиосезімталдык касиеті сәулеленген жасушаның жаракаттануының /лучевое поражение/ дамуында шешімді рөл аткарады.

Қытай хомягінің 200 р сәулелендіру әсерінен кейін жүргізілген зерттеулердің  нәтижесінде ДНК молекуласының  комплексінің бүзылғаны және дегидратацияға /су молекуласының бөлініп шығуы/ түскені байкалған. ДНК құрылымының бүзылуынан баска, ДНК молекуласынан цитоплазмаға информацияның берілуі /яғни құбылыстардың реттеулі/ бұүзылған, сонымен катар жасуша ішіндегі күрылымдардың жасушаларының кызметі де бүзьшған.

.

 

1 - ДНК молекуласында бір жіпшелер үзілу, 2 - ДНК молекула-сының екі жіпшелер үзілуі, 3 - ДНК молекуласьшың ак уызбен /белок/ байланысының бүзылуы, 4 - ДНК күрылымының бүзылуы, 5 - ядро жарғакшасының бүзылуы, 6 - митохоңцрия жарғакшасыньщ бұзылуы.

Сонымен, әр түрге жататын тірі жәндіктер және жануарлар тіршілігінің жойылуы сәулелену мөлшерінің деңгейіне байланысты. Бактериялардың және карапайым жәндіктердің иоңдык сәулелену әсеріне сезімталдығы төмен. Гүлдердің иондык сәуле-лену әсеріне езімталдығы төмен. Саңыраукүлактардың сәулеле-нуге сезімт-алдығы өте жоғары. Көпшілік жоғары өсімдіктердің иондық-сәулелену әсеріне сезімталдығы жоғары. Сүткоректілердің иондық сәулелену әсеріне сезімталдығы өте жоғары

Жануарлардың  радиациялық сезімталдығы тек иондаушы сәулелердің мөлшеріне доза, активтілік, әсер уақыты/ ғана емес, олардың күйіне, организмнің ерекшеліктеріне де байланысты. Сонымен қатар әр жануардың радиацияға сезімталдығы оның жасына, қоңдылығына тәуелді болады.

Радиацияға  сезімталдық тіпті жануар мүшелерінде  де әртүрлі.

 Ал, ұлпалардың иондаушы сәуле әсеріне сезімталдығы функционаддық-биохимиялық, морфологиялық белгілерімен сипатталады және төменгі рет бойынша орналасады: мидың жарты шарлары, мишық, гипофиз, бүйрек безі, ұрық бездері, тимус лимфа тораптары, жұлын, ішек-қарын жолы, бауыр, көк бауыр, өкпе, бүйрек, жүрек, бұлшық еттер, тері және сүйек ұлпалары.

Иондаушы сәуле әсер еткеннен кейінгі  мүшелердегі морфологиялық өзгерістерді белгісіне байланысты мына топтарға бөледі:

  Радиацияға сезімтал мүшелер: лимфа тораптары, ішек-қарын   лимфатикалық   көпіршік   клеткалары,   қызыл қан кеміктері,   көк   бауыр,   жыныс   бездері,   бұл  мүшелердегіморфологиялық өзгерістер доза 25 Р басталады.

  Радиацияға сезімталдығы орташа: тері, көз;

  Радиацияға сезімталдығы төмен: бауыр, өкпе,бүйрек,ми, жүрек.

Сүйек сіңірлеріндегі алғашқы морфологиялық  өзгерістер 100 Р басталады. Жануарларға, жалпы тіршілік иелеріне аса қауіпті иондаушы сәулелердің тұтас организмі біркелкі түсуі. Егер осы жағдайда бір мүшені экранмен қорғасақ жалпы жануарлардың радиацияға деген төзімділігі жоғарылайды. Мысалы, массасы 200-250г егеуқұйрықтың бүйрек безіне γ-сәулесінің өлім дозасымен әсер етсек егеуқұйрық тірі қалады, ал бақылауға алған сондай доза түсірілген егеуқұйрық шығынға ұшырайды. Анықтама: Сәуле дозасы әсерінен жануарлар 30 күнде 100% шығын болса, ол доза өлім дозасы, ӨД 100/30, ал 30- күнде жануарлардың 50%-і шығын болса, бұл дозаны жартылай өлім дозасы деп атайды, ӨД 50/30.

 

 

 

 

 

 

Иондық сәулелердің  өсімдіктеге әсері

Малина жас өсімдігіне радиоактивтік зат енгізілгенде ол өсімдіктің сабағына, бүтағына, жапырак жолактарына көптеп жиналады /суретте авторадиограмма көрсетілген/.

Иондық  сәулелену организмде заттардың жылжуын, орьн алмастыруын, санын, көлемін аныктауға мүмкіндік жасайды.

Радиация өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең колданылады. Тұкымдарды, картопты, жас жеміс ағаштарын отырғызардың алдында сәулелену әсерінен өткізеді. Радиация аркылы жаңа сорттарды шығаруға мүмкіңцік жасалынады, әр түрлі зиянкестерді құртуға, тыңайткыштарды егіс даласына және т.б. салудың нағыз колайлы мерзімін аныктауға пайдаланылады.

Қант кызылшасының тұкымын себер алдында сәулелену әсерінен өткізгенде оның өнімі 40 % өседі және құрамындағы кант 15-35 %-ке дейін жоғарылайды.

 

Сәулеленген және сәулеленбеген редис

 

Парникте өсетін редистің тұкымын себер алдында сәулелендіру нәтижесінде оның өнімін 25 %-ке арттырған 320-дан 400 кт дейін.

Сәулеленген тұкымдарда даму кұбылысы жылдамдайды. Топыракка әлсіз радиоактивтік затты салғанда өнім жоғарылайды.

Егер сәулеленудің үлкен мөлшері тірі организмге зиян болса, оның аз мөлшері, керісінше, тіршілік жағдайын күшейтеді.

Арнайы жасалған гамма-сәулелену  құралы аркылы бір сағатта бір тонна тұкымды сәулелендіруден өткізуге болады. Тұкымды сәулелендіру үшін оның сортын, ылғалдылығын және т.б. жағдайларды еске алады, яғни әр организмте радиация мөлшері оның жағдайына байланысты арнайы түрде беріледі

 

 

    Негізгі   түрі   және   радиациялык   мутанты.  

 

Макта   өсімдігінің жоғары өнімді радиациялык мутанты.

 

Радиоактивтік заттар аркылы топыракка салған тыңайткыштың калай және канша көлемде өсімдіктермен сіңірілетінін зерттеп біліп, өсімдіктердің өмірін зерттеп, агротехниканы дүрыс колдану мүмкін. Мысалы, фосфор-32 радйоактивтікті жүзім сабағының түбіне салғанда өсімдікке тез сіңеді, ал ертінді түріңде салғанда баяу, аз сіңеді.

 

Сабақты бекіту

Иондаушы  сәуле  дегеніміз қандай сәулелер?

Ағзаның иондалу процесі қалай  жүреді ?

Иондаушы сәулелердің тіке және бөгде әсері дегенді қалай  түсінесіндер?

Оттегі эфектісі дегеніміз не?

Иондаушы сәулелердін  клеткаға әсері қандай ?

Жануарлардың иондаушы сәулслср әсеріне сезімталдығы қандай

Иондық сәулелердің  өсімдіктеге әсері қандай

 

Қорытындылау

Иондаушы сәулелердің биологиялық  жүйелерге әсері аса жоғары және күрделі, өйткені олар түскен тірі ортада иондау процесі жүріп, активтілігі жоғары еркін радикалдар түзеледі. Бұл радикалдар тірі жүйеге тән химиялық, биохимиялық реак-циялардың ретін, жүру тәртібін бұзып, ағзадағы тән емес функционалдық өзгерістер кіргізіп, соңында морфологиялық өзгерістерге душар етеді. Тіптен егер доза үлкен болса, тіршілік иесі өліп кетуі мумкін.

Иондаушы сәулелердің  әсер механизімі иондаушы сәулелер жұтылғанда жұтылған ортада иондар пайда болады. Осы иондар  химиялық, биохимиялық реакциялар кезінде еркін радикалдар бөлініп, ол радикалдар ортада бірсыпыра өзгерістер әкеледі. Ортадағы өзгерістер клетка, ұлпа, мүшелердің функциясы /атқаратын қызмет/ өзгерген ұлпада, клеткада құрылым (құрылыс) өзгертеді

Радиацияның тікелей  әсерінен молекулаларда, атомдарда иондану болады, осының әсерінен иондаушы сәуле түскен орта зақымдалады, ал биологиялық жүйелердегі ең көп зат су болатын болса, радиацияның әсерінен клеткадағы, ұлпадағы, мүшедегі су радиолизданып жоғары активті заттар түзеледі.

Иондаушы сәулелер әсерінен  алғашқы өзгеріс клетканың мембранасында болады:

мембрананың өткізгіштігі жоғарылайды; Цитоплазманың тұтқырлығы өзгереді;

Цитоплазмада вакуольдер түзеледі Сәуле түскен клеткада ядро ісініп қабынады, көлемі ұлғаяды, үш-төрт ядролы үлкен ядролар пайда болады. Иондаушы сәуленің әсерінен ДНК молекулаларында ыдырау, хромосомдық аберрация болады.

 Радиацияның клетканың  бөлінуне әсері күрделі және  митоздың кезеңдеріне байланысты.

. Бірақ тәжірибеден алынған мағлұматтар бойынша сәуле жұтқан клеткалардың бөлінуіне мынадай себептер әсер етеді:

4. Иондаушы   сәулелер   әсерінен   бөлінуді   тездететін заттардың бұзылуы;
5. Клеткада бөлінуді тежейтін заттардың пайда болуы;
6. Клетка мембранасының өткізгіштігінің бұзылуы;

Нуклеин қышқылдарын түзеудің бұзылуы;

Хромосомның жарақаттануы.

Жануарлардың иондық сәулелену  әсеріне сезімталдығы өте жоғары

Жануарлардың  радиациялық сезімталдығы тек иондаушы сәулелердің мөлшеріне  доза, активтілік, әсер уақыты/ ғана емес, олардың күйіне, организмнің ерекшеліктеріне де байланысты.

Иондық сәулелер өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең  колданылады. Тұкымдарды, картопты, жас  жеміс ағаштарын отырғызардың алдында  сәулелену әсерінен өткізеді. Радиация аркылы жаңа сорттарды шығаруға мүмкіңцік жасалынады, әр түрлі зиянкестерді құртуға, тыңайткыштарды егіс даласына және т.б. салудың нағыз колайлы мерзімін аныктауға пайдаланылады

 

Зертханалық сабақ №5

Тақырыбы:  Иондаушы сәулелердің канға, қан түзейтін мүшелерге әсері

Сабақтың мақсаты Иондаушы сәулелердің канға, қан түзейтін мүшелерге әсерін анықтау

Қажетті құрал –жабдықтар  Плаккаттар, схемалар, оқулық

Тақырыптың негізгі  сұрақтары:

• Сәуле түскенен кейін лейкоциттердің өзгеруі
• Нейтрофилдер санының өзгеруі

Жалпы түсінік 

Организмдегі қан, жылы қан иелерінің өмір сүруі үшін үлкен қызмет атқарады. Ағзаны жылу, оттегімен қамтамасыз етіп әр түрлі ауруларға қарсы күрес жүргізіп, жануарлардың шыққан тегін, өнімділігін алдын-ала болжап тіршілікке икемділігін анықтауға көмектеседі. Тіршілік иелерінің ең алғашқы радиацияға жауабын сыртқы қан жүйесіндегі өзгерістерден байқауға болады. Доза ӨД 100/30 болғанда лейкоцит қатарындағы лимфоциттердің санының өзгерісі алғашқы 2-4 сағатта белгілі болады. Қан элементтерін жасаушы клеткалардың әрбір түрлерінің радиацияға сезімталдығы әртүрлі бірақ, қан түзей-тін клеткалардың сезімталдық дәрежесі қандай бұл әлі күнге белгісіз. Көптеген зерттеулер мен ізденуден кейін жілік-май пунктаттарындағы миелоид қатары клеткалары радиацияға ете сезімтал екені анықталды. Сонымен қатар эритробласт, миелоид қатарындағы клеткалардың радиациаға сезімталдық деңгейі жануарлардың түріне байланысты.

Дозасы жартылай өлім дозасына тең иондаушы сәулелермен әсер еткенде тікелей жілік-май аурумен қан түйір-шіктер саны азаюы қатар жүреді.

Сәуле түскеннен кейінгі лейкоциттер  санының өзгерісі. Орташа өлім дозасы немесе доза жоғарылаған сайын лейкоциттердің саны әсердің алғашқы минутында-ақ, аз уақыт аралығында кемиді /I кезең/. Дәл осы лекоцитгердің бояуға, акредин қызғылт сары түске боялуы өзгереді. Бұл клеткадағы нуклейндік зат алмасуы өзгергенін көрсетеді. Лейкоцттердің алғашқы санының төмендеуінен кейін 6-8 сағаттан кейін олардың саны бастапқы деңгейден 10-15% өседі /II/. Бірақ тәулік соңында лейкощптер саны кілт төмендеп, ұзақ уақыт бойы төменгі деңгей сақталады /III/. Лейкоциттердің қайтадан қалыптасуы дозаға байланысты болады. ӨД 100/30, ӨД 50/30 дозаларда лейкоциттер қалыптаспайды, ал төменгі дозаларда лейкоциттер санының көбеюі 3-5 күнге созылады. Жартылай ӨД 50/30-мен кәрі ірі-қара малға әсер етсек лейкоцитердің санының анық төмендеуі 3 аптадан кейін басталады. Осы кезде лейкоциттердің саны қалыпты жағдаймен салыстырғанда 3 есе немесе одан да көп кемиді. Қайтадан қалыптасу уақыты 2-3 айға созылады.

      Лейкоциттер санының  алғашқы 1-2 сағатта төмендеуі вегетативтік тамырда қанның қайтадан бөлінуіне, өйткені қан клеткаларының сәуле әсерінен өлгендері аз болады. Ал кейінгі /П-ІП/ кезеңдердегі лейкоциттердің азаюы, қан түзейтін жілік-майдың қызметінің бұзылуы. Лейкоцитердің иондаушы. радиациясының әсерінен сандық-сапалық өзгеріс негізінен дозаға тікелей байланысты. Доза жоғары болғанда I және II кезең болмай /көрінбей/, ІІІ-і кезең анық және тез өтеді. Жас малдарда радиацияның әсерінен лейкоциттер санының төмендеуі тез, бірақ қайтадан қалыптасуы жылдам жүреді.                                                                                                                                                                                                                                                                

Лимфоциттер санының өзгеруі. Лейкоцит қатарындағы радиацияға сезімтал лимфоциттер. Көп жағдайда сәуле әсерінен болған ауруды анықтау үшін лимфоциттерді есептеуге тура келеді. Бірақ қан құрамындағы лимфоциттердің сау жануар бойындағы өмір сүру уақыты бірнеше сағаттан 1-2 күнге ғана созылатын болғандықтан бұл жағдайды есепке алуға тура келеді. Лимфоциттердің азаюы 100 рентгеннен басталады және доза өскен сайын лимфопения эффектісі күшейе түседі. Лимфоциттердің өте азаюы ӨД 50/30-дан басталады да 1-3 тәулікке созылады. Лимфоциттерде радиацияның әсерінен морфологиялық өзгерістер, кіші, орташа және үлкен лимфоциттер арасындағы қатынастар бұзылып, кіші лимфоциттер көбейіп, екі ядролы, ядрода протоплазмада вакуольдер пайда болады, ферменттердің активтілігі өзгереді. Лимфоциттердің бұл өзгерістері көк бауыр, лимфа торабы ішек қабырғасы фолликуларында, қалқанша безінде және басқа мүшелерде болады.

Нейтрофиль  сандарының өзгеруі. Иондаушы сәулелер ағзаға түскенда нейтрофильдердің алғашқы әсерге жауабы барлык, жануарларға тән.

      Лейкоцит қатарындағы сан жағынан көбі /60-70%/ нейтрофильдер. ӨД 100/30 болғанда нейтрофильдердің сан және сапа жағынан өзгерісін бес кезеңге бөледі: І) нейтрофильдер санының бастапқы көбеюі - жілік майының клеткаларды үдете бөлуіне байланысты. Кезеңнің ұзақтығы дозаға, жаңуарлардың күй-жағдайына т.б, факторларға байланысты: 2) нейтрофильдердің алғашқы азаюы. Үлкен доза әсер еткенде клеткалардың саны бастапқыдан 10-20% азаяды, ал доза аса жоғары болса, онда нейтрофильдер жануар шығын болғанша төмендейді, өйткені жілік майларында клеткаларды өндіру тоқталады және нейтрофильдер қан тамырларынан шығып өледі, 3) нейтрофиль сандарының қайтадан көтерлуі. Бұл кезеңде клеткалардың саны бастапқы санның 70-80%-не дейін жетеді. Үшінші кезеңде иондаушы сәуле әсерінен тірі алған кан клеткалары қайтадан нейтрофильдер шығара бастайды. Бірақ, митоздың тоқталуы нейтрофильдердің екінші ретті азаюына әкеледі; 4) Екінші ретті азаю айқын үдей жүреді де қайтадан қалыптасу уақыты бірінші кезеңге карағанда ұзақ болады. 5) Қайтадан қалыптасу кезеңі саябыр, жілік-майы түзейтін клеткалардың бөлінуіне байланысты болады. Нейтрофильдердің өзгеруі кезеңдерімен қатар, клеткалардың 1,3,5 кезеңдерінде жас және таяқша ядролық нейтрофильдердің саны көбейеді, ал 2,3 кезеңде сегменто-ядролық нейтрофильдердің саны артады. Бұл сандық өзгерістерімен қатар сапалық өзгерістер ядрода, цитоплазма-да вакуольдер, ядроның жиырылуы, зақымдалған ауру клеткалар пайда болады. Биохимиялық өзгерістер байқалады. Нейтрофильдердің қайтадан қалыпқа келуі лимфоциттермен салыстырғанда ұзаққа созылады.