Жирорастворимые антиоксиданты (токоферол, ретинол, убихинон, эстрогены)

Вариант 20

План:

1.Радиационные  поражения организма и уровни  поражения организма стр.2

1.  Молекулярный уровень  воздействия                                                         стр.3

2.  Клеточный уровень  воздействия                                                                стр.4

3.  Организменный уровень  воздействия                                                       стр.9

4.  Классификация последствий  облучения                                                  стр.10

2.Жирорастворимые  антиоксиданты (токоферол, ретинол,  убихинон, эстрогены)                                                                                                       стр.12

 

1.Токоферол                                                                                                     стр.13

 

2.Ретинол                                                                                                          стр.14

 

3.Убихинон                                                                                                      стр.15

 

4.Эстрогены                                                                                                     стр.15

 

Список используемой литературы                                                                стр.16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Радиационные  поражения организма и уровни  поражения организма.

Радиация по самой своей  природе вредна для жизни. Малые  дозы облучения могут “запустить”  не до конца еще изученную цепь событий, приводящих к раку или генетическим повреждениям. При больших дозах  радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться  причиной скорой гибели организма. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновенно проявляются в течение  нескольких часов или дней. Раковые  заболевания, однако, проявляются спустя много лет после облучения, —  как правило, не ранее чем через  одно-два десятилетия. А врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического  аппарата, по определению проявляются  лишь в следующем или последующих  поколениях: это дети, внуки и  более отдаленные потомки индивидуума, подвергшегося облучению.

В зависимости от вида излучений, дозы облучения и его условий  возможны различные виды лучевого поражения. Это острая лучевая болезнь (ОЛБ) - от внешнего облучения, ОЛБ - от внутреннего  облучения, хроническая лучевая  болезнь, различные клинические  формы с преимущественно локальным  поражением отдельных органов, которые  могут характеризоваться острым, подострым или хроническим течением; это отдаленные последствия, среди  которых наиболее существенно возникновение  злокачественных опухолей; дегенеративные и дистрофические процессы (катаракта, стерильность, cклеротические изменения). Сюда же относят генетические последствия, наблюдаемые у потомков облученных родителей. Вызывающие их развитие ионизирующие излучения, благодаря высокой проникающей  способности воздействуют на ткани, клетки, внутриклеточные структуры, молекулы и атомы в любой точке  организма.

Живые существа на воздействие  излучений реагируют различно, причем развитие лучевых реакций во многом зависит от дозы излучений. Поэтому  целесообразно различать: 1) воздействие  малых доз, примерно до 10 рад; 2) воздействие  средних доз, обычно применяемых  с терапевтическими целями, которые  граничат своим верхним пределом с воздействием высоких доз. При  воздействии излучении различают  реакции, возникающие немедленно, ранние реакции, а также поздние (отдаленные) проявления. Конечный результат облучения  часто во многом зависит от мощности дозы, различных условий облучения  и особенно от природы излучений. Это относится также к области  применения излучений в клинической  практике с лечебными целями.

Радиация по-разному действует  на людей в зависимости от пола и возраста, состояния организма, его иммунной системы и т. п., но особенно сильно - на младенцев, детей  и подростков.

 

Биологическое действие ионизирующих излучений (альфа- и бета- частицы, гамма- кванты, протоны и нейтроны) в  живом организме условно можно  подразделить на три уровня - молекулярный, клеточный и организменный (системный).

1.  Молекулярный уровень  воздействия

При облучении водных растворов  даже чистых химических веществ могут  наблюдаться чрезвычайно сложные  процессы. Тем более это относится  к таким сложным молекулам, как  белки или нуклеиновые кислоты, которые в результате облучения  подвергаются различным химическим или физико-химическим изменениям.

При физическом взаимодействии ионизирующего излучения с живыми тканями в процессе превращения  этого излучения в химическую энергию в организме зарождаются  активные центры радиационно-химических реакций. Основным непосредственным результатом  поглощения энергии излучения любым  веществом, в частности биообъектом, является ионизация и возбуждение  его атомов и молекул. При этом образуются «горячие» (высокоэнергетичные) и исключительно реакционные  частицы – осколки молекул: ионы и свободные радикалы. В дальнейшем происходит миграция поглощенной энергии  по макромолекулярным структурам и  между отдельными молекулами, разрывы  химических связей, образование свободных  радикалов и реакции между  ними и другими, как уже поврежденными, так и исходными молекулами. При  этом возникают молекулы нового, часто  чужеродного для организма состава. Эти эффекты могут быть следствием поглощения энергии излучения самими макромолекулами белков, нуклеопротеидов, структурами внутриклеточных мембран. В этом случае говорят о прямом действии излучения.

Поскольку у человека основную часть массы тела составляет вода (порядка 75%), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения  водой клеток, ионизацией молекул  воды с образованием высокоактивных в химическом отношении радикалов  типа ОН- и Н+. В присутствии кислорода  образуется также свободный радикал  гидроперекиси (H2O-) и перекись водорода (H2O2), являющиеся сильными окислителями.

При радиолизе воды происходит сдвиг кислотно-щелочного баланса, изменения в окислительно-восстановительных  процессах, приводящие к нарушению  обмена веществ в организме. Продукты радиолиза активно вступают в  реакцию с белковыми молекулами, часто образуя токсичные соединения. Образовавшиеся исключительно вредные  для организма и реакционноспособные  перекисные соединения, запускают целую  цепь последовательных биохимических  реакций и постепенно приводят к  разрушению клеточных мембран (стенок клеток и других структур). Это приводит к нарушениям жизнедеятельности  отдельных функций или систем организма в целом. Повреждение биомолекул химически активными продуктами радиолиза воды называют непрямым (косвенным) действием излучения.

В зависимости от величины поглощенной дозы и индивидуальных особенностей организма, вызванные  изменения могут быть обратимыми или необратимыми.

Прямое действие ионизирующего  облучения может вызвать непосредственно  гибель или повреждение (обратимое  или необратимое) клеток организма. В дальнейшем под действием физиологических  процессов в клетках возникают  функциональные изменения, подчиняющиеся  уже биологическим законам жизни  и гибели клеток, и отклонения в  жизнедеятельности организма.

Из многих начальных молекулярных повреждений наибольшее значение придают  повреждениям уникальных структур ядерной  ДНК, а также внутриклеточных  мембран. Перечисленные процессы осуществляются в три последовательно протекающие  стадии: физическую, физико-химическую и химическую в течение чрезвычайно  короткого промежутка времени (в  пределах 1 миллисекунды) и являются общими для действия излучений как  на живую, так и на неживую материи. Последующая биологическая стадия - вторичные, (радиобиологические), эффекты  на всех уровнях организации живого, занимает значительно большее время, продолжается иногда в течение всей жизни (Табл.2).

Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), представляющие главную  составную часть наследственного  вещества высших организмов, имеют  нитевидную форму в виде двойных  спиралей. При облучении нити ДНК  резко скручиваются, образуются водородные мостики между различными нитями ДНК, нарушается спиральное строение молекулы; особенно характерно разрушение двойных  спиралей ДНК, скручивание или внутримолекулярная полимеризация (образование молекулярных сеток), раскрытие двойных спиралей, разветвление и т. п. Молекулярный вес, так же как и радиус спиралей ДНК, изменяется в зависимости от величины дозы облучения, а также в зависимости  от мощности дозы излучения.

2.  Клеточный уровень  воздействия

Клеточный уровень воздействия  включает в себя все нарушения  и процессы, обусловленные изменениями  функциональных свойств облученных клеточных структур. Наиболее опасными повреждениями клетки являются повреждения  механизма митоза и хромосомного аппарата Количество клеток с такими повреждениями в облученной популяции  находится в прямой зависимости  от дозы облучения, блокирования процессов  физиологической регенерации, жизнестойкости организма. Изменения на клеточном  уровне приводят к нарушению наследственных структур, угнетению кроветворения, подавлению сперматогенеза, угнетению  кроветворения т.е., в конечном счете, влияют на весь механизм жизнедеятельности организма многоклеточных и высших животных.

Повреждения внутриклеточных  структур приводят к изменению, извращению метаболических процессов в клетках, следствием чего является появление  новых нарушений уже после  окончания воздействия радиации. Например, нарушения строения нуклеотидов  и их последовательностей в ДНК  и РНК ведут к дефициту необходимых  для нормальной жизнедеятельности  продуктов матричного синтеза, а  также к наработке несвойственных клетке, чужих для нее продуктов. Нарушение структуры ферментов  приводит к замедлению ферментативных реакций, накоплению аномальных метаболитов, часть которых имеют свойства радиотоксинов. Такой ход событий  назван «биологическим усилением». В  результате совокупности этих процессов  могут возникнуть серьезные нарушения  жизнедеятельности, и даже гибель клетки. С другой стороны, возникшие повреждения  могут быть залечены с восстановлением  в итоге нормальной жизнедеятельности  клетки. Чем выше доза облучения, тем  больше возникает первичных повреждений, и тем меньше возможность их полного  восстановления. Повреждение и гибель клеток лежат в основе развития поражения  тканей, органов и организма в  целом при всех видах радиационных воздействий.

Метаболизм – 1) то же, что  обмен веществ. 2) В более узком  смысле – промежуточный обмен, т.е. превращение определенных веществ  внутри клеток с момента их поступления  до образования конечных продуктов.

Функции обмена веществ в  живом организме являются результатом  многих взаимосвязанных реакций. Во многих случаях вещества, участвующие  в реакциях, настолько изменяются, что можно говорить об образовании  нового вещества, которое находится  в организме в состоянии подвижного равновесия. В результате прямого  и косвенного воздействия излучений  не только изменяются сами молекулы живого вещества, но в значительной степени  меняется также скорость реакций, протекающих  с участием ферментов, и наряду с  этим нарушается и подвижное равновесие. Указанные явления наблюдаются  в живых клетках и тканях.

Функции обмена веществ у  клеток всей популяции, которые полностью  стали стерильными, вначале могут  быть в значительной степени сохранены. Такие клетки во многих отношениях еще не отличаются от необлученных. Лишь при очень высоких дозах  облучения, порядка 105 —106 рад, в результате внезапно наступающих тяжелых нарушений  обмена наступает быстрая гибель как одноклеточных организмов, так  и клеток высших организмов.

Некоторые радиационно-биохимические  изменения появляются уже после  воздействия относительно малых  доз, другие изменения наступают  лишь в результате воздействия средних  или высоких доз излучений. Среди  нарушений обмена веществ, возникающих при воздействии ионизирующих излучений, на первое место следует поставить нарушение самого радиочувствительного субстрата - нуклеиновых кислот. Лучевые поражения в виде угнетения синтеза нуклеиновых кислот нельзя рассматривать как непосредственную причину угнетения клеточного деления или разрыва хромосом, которые могут привести к их грубым морфологическим нарушениям, определяемым при митозах после облучения. Нарушения других видов обмена, например углеводного, говорят об его очень низкой радио чувствительности. Изменения углеводного обмена после облучения, в частности угнетение анаэробного гликолиза, становятся заметными лишь после воздействия в дозах порядка 5000 -20000 р.; нарушение клеточного дыхания обычно наблюдается в результате воздействия еще больших доз—от 20000 до 100000 р.

В клеточных популяциях с  митотическим делением клеток после  облучения сначала отмечается кратковременное  увеличение частоты митозов, а затем  падение до определенной минимальной  величины. Подобное явление назвали  «первичным эффектом излучений». Вслед  за этим число делящихся клеток снова  увеличивается при условии, что  величина дозы излучений была не очень  велика и не все клетки потеряли способность к размножению. Минимальное  число митозов и время их появления  зависят от величины дозы излучений. В случае облучения, раковых клеток, когда применяются обычные для  лучевой терапии дозы, минимальное  число митозов большей частью наблюдается через несколько  часов. Затем следует медленное  повышение их числа, что определяется как «вторичный эффект излучений».

Для первичного и вторичного эффекта излучений характерны определенные типы хромосомных изменений. При  первичном эффекте в клетках, еще сохраняющих митотическую активность, обнаруживаются преимущественно следующие  типы хромосомных изменений: пикноз ядра, псевдоамитозы и склеивание хромосом, а также агглютинация хроматина. В противоположность этому при  вторичном эффекте наблюдаются  структурные изменения хромосом. Хромосомные аберрации вторичного эффекта морфологически проявляются  в клетках преимущественно в  виде образования фрагментов и хромосомных  мостиков.