Методика радиобиология

Эозинофильдердің сандық өзгерістері  тек доза ӨД 50/30 болғанда байқалады, бірақ қайтадан қалыптасуы ұзаққа созылмайды. Басқа қан түйірпііктерімен салыстырғанда өзгерістер тек радиация ұзақ әсер еткенде байқалады. Базофилъдердің сан өзгерістері лимфоциттер сияқты 100 Р басталады. Иондаушы сәулелердің бастапқы әсерінен бастап алғашқы тәуліктің өзінде-ақ клеткалардың саны кілт төмендеп, тіпті жоғалып кетеді. Қайтадан қалыптасуы ұзаққа созылады. Лейкоцит қатарындағы клеткалардың ішіндегі радиацияға сезімталдығы төмені моноциттер. ӨД 50/30 болғанда, моноцитгердіцң азаюы үшінші тәулікте басталады, ал ең көп азаюы аптаның соңында байқалады.

 

Зертханалық сабақ №6

Тақырыбы:  Иондаушы сәулелердің ас қорыту  мүшелеріне әсері

Сабақтың мақсаты Иондаушы сәулелердің ас қорыту  мүшелеріне әсерін зерттеу

Қажетті құрал –жабдықтар  Плаккаттар, схемалар, оқулық

Тақырыптың негізгі  сұрақтары:

• Сілекей бездері
• Бауыр
• Жүрек

Жалпы түсінік 

Ас қорыту мүшелеріне радиация аса  күшті әсер етеді, сезімталдығы мына тәртіп бойынша орналасады: ащы ішек, сілекей бездері, қарын, тоқ ішек, асқазан асты безі және бауыр. Организмге үлкен  дозамен жалпылай әсер еткенде ең алдымен ащы ішек зақымданып, артынан ішек- қарын ауруы өрбиді. Орташа өлім дозасымен, одан да жоғары  дозамен әсер еткнеде ішек қабырғаларында морфологиялық өзгерістер пайда болады. Радиацияға аса сезімталдықты эпителия бездері білдіреді. Зақымдалған эпителий қабатында клеткалардың бөлінуі тоқталып, клеткалар өледі. Мұндай праоцестер сілекей қабаттың сыртын ашып, ішіндегі клеткаларды  жалаңаштанғаннан  кейін, қан плазмасы ішекке шығады. Ал, қан плазмасынанң азаюы жүректің жұмысын төмендетеді. Жоғарыда айтылғандармен қатар сәуле әсері ауруына шалдыққан  жануарлар  организмінде улану, бактериемия болады, өйткені ішектің  қабырғаларының микроорганизмдерге кедергі әрекеті тоқталады. Ішек- қарын ауруының белгілері доза үлкен болғанда алғашқы 3-4 сағат ішінде іш өту, құсу, лоқсудан басталады да 1-3 күнде беті қайтады, біріқ ауру аса асқынған кезде қайта қайталанады.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

      Сілекей бездері. Радиацияның әсерінен сілекей сандық және сапалық өзгерістерге ұшырайды. Өзгеріс интенсивтілігі толқынды түрде болады және сонымен қатар сілекейде жаңа зат пайда болады. Мысалы иондаушы сәуде түскен иттердің сілекейінде амилаза пайда болады.

      Қарын. Қарын бездерінің секрециясы аз дозада жануарлардың бастапқы жағдайына байланысты: гиперсекрецияда төмендейді, гипосекрецияда жоғарылайды. Жоғары дозалар қарынның ас қорыту қызметін төмендетіп, үлкен морфологиялық өзгерістер туғызады. Дозасы 0,96 және 3,84 Грей иондаушы сәулемен ұлтабардың ащы ішекке жалғасқан жеріне әсер еткенде, алғашқы сағаттың өзінде-ақ қан сарысуында гастриннің 2-3 есе азайғанын байқауға болады. Бірақ алғашқы үш күн ішінде гастрин түзейтін мүшелерде ешқандай құрылым өзгерістері байқалмайды. Үлкен өзгерістер тек 7 күннен кейін байқалады. Ұлтабар, ұлтабар жіңішкерген жерден шығатын С-клеткалардағы секреторлық гранулдар азайып, сау малдардың организміндегі деңгейге 30 күнге дейін жетпейді. Радиация әсер еткенде гастрин түзейтін клеткалар қызметінің бұзылуы бірнеше кезеңге бөлінеді: 1) уақытша С клетканың қызметі тоқталады; 2) С клетканың қанға гастрин тасымалдау тоқталады; 3) ішек-қарын жолын-дағы гастрин түзейтін жүйелер қызметінің бұзылуымен қатар, құрылымдары да бұзылады; 4) түзеу процестері төмендегеннен С клетканың қызметі төмендеп жүдейді, гастрин түзеу нашарлайды.

       Ішек. Ішектің секрет шығару, фермент түзеу қызметі, жалпы және жеке мүшелерге иондаушы сәуле түскенде организмдегі өзгерістер толқын түрінде байқалады. Алғашқы уақытта секрет, ферменттердің қызметі жоғарылап, соңынан төмендеп, қайтадан қалыптасып түзелгенше осы өзгерістер қайталана береді. Ал доза үлкен болған кезде жануар шығынға ұшырайды. Ауру аса ауыр болған кезде алғашқы күні ішектің жиырылуы, созылуы бұзылып, бездердің секрет бөлуі күшейіп, ферменттердің активтілігі жоғарылап, 5 күннен соңында секрет бөлуі нашарлап, ферменттің активтілігі төмендейді. Иондаушы сәуле әсерінен ішектің қабырғаларының зақымдалуы мына түрде болады: ішек қабырғасының  шырышты                                қабатының қабыну, кілегей қабатына қан құйылу,жара, шіру, тыртықтар,тесіктер. 
Ал ішек-қарын жолының зақымдалғанының клиникалық белгісі жем- шөпті желудің төмендеуі, жануардың массасының азаюы. Ішек-қарынның кілегей қабаты қабынған кезде нәжіспен бірге шарана (сілекей) бөлініп шығып іші өтеді, ал ішек- қарында жара, қанау, нәжіс қан аралас болады.

   Ішек- қарынның  қацтадан қалыптасуы алған   дозаға байланысты, доза жоғары  болса, уақыт ұзақ, доза төмен  болса, түзелу тезірек және толық болады.

       Қарын асты безі. Әсер еткен дозаға байланысты қарын асты безінің қызметі мен құрылымы өзгереді. Доза төмен болса фермент түзеу күшейеді, ал жоғары жоғары  амилаза, липаза трипсин активтілігін, инсулиннің түзелуін, ұйқы безі сөлінің шығуын нашарлатады. Сонымен қатар ұлпа бездерінде .қан құйылу, құрылымдардың бұзылуы, шіру т.б.өзгерістер ұдайы жүріп жатады.

       Бауыр. Радиацияға бауырдың сезімталдығы өте төмен, бірақ орташа өлім ӨД 50/30 дозасы түскенде жануарлар бауырындағы биохимиялық реакциялар бірсыпыра өзгерістерге ұшырайды. Каталазаның активтілігі темендеп, сілтілік фосфотазаның активтілігі жоғарылап, өт түзеу нашарлап, мүшенің негізгі ұлпаларындағы холестериннің алмасуы төмендеп, еттің сапасы, құрамы өзгеріп ішекке өтуі қиындайды. Белок, май, көміртекті бауырдағы алмасу өзгереді. Бауырда шіру, қан құйылған, ұлпалар, азған участоктар пайда болады да, мұның аяғы бауырдың бүрісуіне әкеп соғады. Иондаушы сәулелердің аса бір көрнекті белгісі, ол өт қабығының қабырғаларындағы қан құйылу, өттің қою созылмалы, жасыл түске ауысуы.

 

Зертханалық сабақ №7

Тақырыбы:  Радиоактивті заттардың уыттылығы

Сабақтың Радиоактивті заттардың уыттылығын зерттеу

Қажетті құрал –жабдықтар  Плаккаттар, схемалар, оқулық

Жалпы түсінік 

Радиоактивті  заттардың уыттылығы. /токсикологиясы/ мына факторларға байланысты болады: 1) Иондаушы сәулелердің түріне, энергиясына, жартылай ыдырау периодына; 2) ағзаға түсетін заттардың физика-химиялық қасиеттеріне; 3) ұлпа, мүшелерге тарауына; 4) ағзадан шығару жылдамдығына.

Сәуленің түрі, энергиясы. Иондаушы сәуленің энергиясы радиоактивті заттардың зақымдағыштығымен тікелей байланысты, яғни энергия неғұрлым жоғары болса, зақымдану да соғұрлым жоғары болады. Ал, иондаушы сәулелердің түрі, радиоизотоптың уыттылығын сипаттайды. Иондаушы сәуле-лердің биологиялық әсер дәрежесі энергияны сызықтық беруге тәуелді. Бұл шама ионизациялау тығыздығын тудырады. Ауыр, заряды бар бөлшектер /α, р/ үшін бұл шама жоғары, ал жеңіл бөлшектер /β-бөл, R, γ-сәулесі/ үшін төмен болады. /Таб. қара/.

       Иондаушы сәулелердің кейбір сипаттамалары   

                                                                                             Кесте 2.

Кесте 2. №	Сәулелер	Энергия (МЭВ)	Бұлшық еттен жүрген жол	Орташа иондар саны	Э.С.Б, КэВ/м KM	СБЭ/СК/
1	R, γ – сәулесі	1	20 см	15	0,49	1
2	β - бөлшек	1	4,4 мм !	8	0,23	1
3	α - бөлшек	5	35 мкм	4.500	143,0	20
4	протондар	1	22 мкм	-	45,0	10
5	нейтрондар	0,9	-	840	27,4	10

                                                      /Белов  А.Д., Киршин В.А./

 

Айта кету керек энергияның сызықтық берілуі (ә.с.б.) жоғары сәулелердің биологиялық эффективтілігі де жоғары. Жартылай ыдырау периоды радионуклидтің биологиялық активтілігін көрсететін ең негізгі шама. Жылы қанды тіршілік иелеріне аса қауіпті радионуклидтер жартылай ыдырау периоды   бірнеше   минуттан,   бірнеше   ондаған   жыл   болатык радиоактивті заттар.

 

 

Зертханалық сабақ №8

Тақырыбы:  Радионуклидтердің организмге түсу жолдары.

Сабақтың мақсаты Радионуклидтердің организмге түсу жолдарын зерттеу

Қажетті құрал –жабдықтар  Плаккаттар, схемалар, оқулық

Тақырыптың негізгі  сұрақтары:

• Радионуклидтердің    организмде    таралуы.   
• Радиоуыттылық топтары.

Жалпы түсінік 

Радиоактивті заттар  организмге:   1)  өкпе,  өкпе жолдары;  2)  ас  қорыту жолдарымен, шөп, жем арқылы; 3) зақымданған жарасы бар тері арқылы; 4) кілегей қабаттары арқылы түседі. Радиусы 0,25 мкм бөлшектер өкпеге түсіп, онда тоқталмай шығып кетеді, ал радиусы 0,5 мкм ' бөлшектердің 90% өкпеде тоқтап қалады, ал радиусы 2,5 мкм бөлшектердің 20%- өкпеде қалады. Бұдан   үлкен  бөлшектер  тыныс  алу  мүшелерінің  жоғары белігінде  шөгіп,   кейіннен  қарынға  түседі.   Өкпеде  қалған бөлшектер қанға араласып, аздаған бөлігі фагоцитозға түсіп, өкпе ұлпаларында қалып, өкпеде сәуле әсері ұзақ сақталады.

      Ауылшаруашылық малдары үшін радионуклидтер тусетін негізгі жол- ас қорыту жолы. Радионуклидтердің сіңуі олардың физикалық, химиялық жағдайына, сонымен қатар жануарлардыц физиологиялық жағдайына да байланысты. Мысалы, сілтілік   элементтер   ішек-қарын  жолында   фосфаттар,   май қышқылдарымен қосылып,  нашар еритін  затқа айналады. Трансуран, жерде сирек кездесетін элементтер ауыр заттарға айналып, ішек-қарын. қабырғаларына сіңбейді. Радиоактивті заттардыц ішек-қарынға сіңу жылдамдығы мөлшері түскен заттың шамасына тәуелді болады. Жануарлардың физиологиялық ерекшеліктеріне жататын бір қасиеті, ол радиоактивті заттардың жас жануарларда көп тез сіңуі, ал кәрі жануарларда керісінше. Организмге түскен, сіңген радионуклидтер кәдімгі тұрақты элементтер сияқты, зат алмасу, құрылымда орын алады. Мысалы, стронций-90, цезий-137, Иод-131, натрий-24 100% сіңеді.

       Радионуклидтердің    организмде    таралуы.    Қанға    сіңген радиоактивті заттардың таралуы мына жағдайлармен анықталады: 1) организмге қажеттілігіне, кейбір ұлпаларға қажеттілігіне,  мысалы  кальций  сүйек  ұлпаларына  кіреді,  ал иод қалқанша безіне қажетті, сондықтан стронций-90 сүйекке, иод-131   қалқанша  безіне  жиналады;  2)  радионуклидтердің физико-химиялық   қасиетіне,   Д.И.Менделеевтің   периодтық кестесінде орналасуына, валенттілік түріне, ерігіштігіне, ұлпаларды  каллоидтық қосынды құру қабілеттігімен.  Радионуклидтердің  организмге  таралуына байланысты  оларды  төрт топқа бөлуге болады.

                                                                                                         Кесте 3.

№	Таралудың түрлері	Элементтер
1	Бірқалыпты	Сутегі,литий,натрий,калий,рубедий,цезий,рутений, хлор,бром, т.б.
2	Қаңқада/сүйекте/	Берилий,кальций,стронций,барий,радий,цирконий, Иттрий, фтор т.б.
3	Бауырға	Лантан,церий,прометий,плутоний,торий, марганец т.б.
4	Бүйректе	Бисмут, сурьма,мышьяк,уран,селен т.б.
5	Қалқанша без	Иод,астатин,бром т.б.

 

 

  Радионуклидтердің  организмдегі таралу типтері  бірдей және жануардың жасына байланысты болмайды. Ағзаға түскен радиоактивті заттар олардың тұрақты изотоптары сияқты зат алмасу процесіне байланысты организмнен сүт, жұмыртқа, қою, сүйық нәжістермен шығарылып отырады. Сонымен қатар ыдырау процесі де жүріп жатады.

          Радиоуыттылық топтары. Биологиялык, әсер дәрежесіне 
және ағза ішіне түскендегі уыттылығымен келтіретін зақымына қарай радионуклидтер бес топқа бөлінеді:

1. А-тобы, аса жоғары уытты: қорғасын-210, полоний-210, радий-226, торий-230, уран-232, плутоний-238 т.б.Судағы бір жылдың активтілігі Х-(10-¹⁰-10 ^-8) Ки/л;
2. Б-тобы, жоғары уытты: рутений-106, йод-144, висмут- 
   210, торий-234, уран-235, плутоний-241, стронций-90 судағы 
   орташа жылдық концентрациясы Х-10-⁹-1 ^-7) Ки/л; стронций-90 үшін 4-10'¹⁰ Ки/л;

3.В-тобы уыттылғы орташа: натрий-22,  фосфор-32, 
күкірт-35, хлор-36, кальций-45, темір-59, кобальт-60, стронций-89, иттрий-90, молибден-99, сурьма-125, цезий-137, барий-140,алтын-196 т.б. судағы жылдық орташа активтіліктер Х-(10 ^-8-10 ^-7) Ки/л;

4.Г-тобы уыттылығы төмен: берилий-7, көміртегі-14, 
фтор-18, хром-51, темір-55, мыс-64, теллур-129, платина-197,сына л-197, таллий-200 т.б. судағы жылдык, орташа концентрациясыХ-(10 ^-7-1(Г ^-6) Ки/л;

5. Д - тобы, тритий тобы, тритий  тотығы ауыр сутегі, судағы жылдык, орташа концентрадиясы -3,2-10"⁶ Ки/л.