1. История развития радиобиологии
Радиобиология – наука, изучающая механизмы и закономерности действия ИИ на биологические объекты в биологии, медицине, сельском хозяйстве и других сферах деятельности человека.
1895 – В. К. Рентген обнаружил Х-лучи.
1896 – А. Беккерель установил радиоактивность солей урана. Мария Склодовская и Пьер Кюри продолжили исследование радиоактивных элементов полония и радия, содержащихся в виде примесей в солях урана.
Сначала радиобиология носила описательный характер, разработаны методы оценки биологических реакций с позиции «доза-эффект» на уровнях от молекулярного до организменного.
На основе работ Г. А. Надсона и Г. Ф. Филиппова о генетическом воздействии излучений и исследований Г. Мюллера была введена количественная оценка радиобиологических эффектов в радиационную генетику.
Ветеринарная радиобиология изучает эффекты биологического действия радиации и выясняет особенности развития возникающих патологических процессов у животных.
В учебный план вузов курс радиобиологии был введен в 1959 г.
|
2. Строение атома
В 1911 г. Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома, которую разил в 1913 г. Н. Бором.
Атом состоит из нейтронов, протонов и электронов.
Электронная оболочка – электроны группируются вокруг ядра на различных уровнях в зависимости от энергии, удерживающей их на орбите: K, L, M, N, O, P, Q.
Электрон – устойчивая элементарная частица с массой покоя (масса при скорости равной 0) 0,000548 U, 9,1∙10-28 г.
Протон – устойчивая элементарная единица, 1,00758 U, 1,6725∙10-24 г. Количество протонов в ядре называется атомным номером или зарядовым числом.
Нейтрон – электрически нейтральная частица, 1,00898 U. Сам по себе нестабилен. В свободном состоянии он испускает электрон и антинейтрино, превращаясь в протон. Он не отталкивается атомным ядром, не отклоняется под действием магнитного поля, обладает большой проникающей способностью.
Массовое число – сумма нейтронов и протонов в ядре.
Число нейтронов N=A-Z, где А – массовое число, а Z – порядковый номер.
Ионизация – отделение или присоединение к атому одного или нескольких электронов.
Рекомбинация, или деионизация – процесс замещение отщепившегося с орбиты атома электрона с выделением избыточной энергии.
Возбуждение – переход одного электрона на другой уровень (орбиту).
|
3. Явление радиоактивности. Естественная и искусственная радиоактивность. Радиоизотопы
Радиоактивность – явление самопроизвольного излучения. Это свойство ядер определенных элементов самопроизвольно превращаться в ядра других элементов с испусканием радиоактивного излучения. Само явление называется радиоактивным распадом. Радиоактивность является исключительно свойством атомного ядра и зависит только от его внутреннего состояния.
Естественная радиоактивность – это радиоактивные явления, происходящие в природе.
Искусственная радиоактивность – явление радиоактивности в искусственно полученных веществах через ядерные реакции.
Деление на естественную и искусственную радиоактивность условно, поскольку они подчиняются одним и тем же законам.
|
4. Виды ионизирующего излучения и их характеристика
Альфа-частицы представляют собой ядра гелия и состоят из 2 протонов и 2 нейтронов, имеют положительный заряд 9,6∙10-10 эл. ст. ед. и массу 4,003 U, энергия 2-11 МэВ. Пробег в воздухе – 2-10 см, в тканях организма – несколько микрон.
Бета-излучение представляет собой поток частиц (электроны или позитроны), испускаемых ядрами при бета-распаде. Характеристика составляющих частиц аналогична характеристике электронов. Обладают различным запасом энергии (0-0,05 МэВ – мягкое, 3-12 - жесткое). Пробег в воздухе может составлять до 25 м, в биологических тканях до 1 см.
Гамма-излучение – это поток электромагнитных волн. Рентгеновское излучение: тормозное – при торможении быстрых электронов в электрическом поле ядра атома и характеристическое – при перестройке электронных оболочек атомов при ионизации и возбуждении атомов и молекул. Энергия гамма-излучения 2-6 МэВ, нет заряда и массы покоя. Вызывает слабое ионизирующее действие, но обладает большой проникающей способностью. Путь пробега в воздухе составляет 100-150 м.
|
5. Радиоактивный распад (альфа-распад)
Сопровождается испусканием из ядра неустойчивого элемента альфа-частицы, представляющей собой ядро атома гелия. При вылете альфа-частицы ядро теряет 2 протона и 2 нейтрона и превращается в котором число протонов (заряд ядра) уменьшено на 2, а число частиц (массовое число) на 4. Дочерний элемент смещается на 2 клетки периодической таблицы элементов влево.
 , где X – символ исходного ядра, Y – символ ядра продукта распада, Q – освобожденный избыток энергии.
Например:
Ядра атомов веществ с порядковым номером Z более 82 за редкими исключениями альфа-активны. С Z<82 – стабильны.
|
6. Взаимодействие гамма-излучения с веществом
Фотоэлектрическое поглощение – гамма-квант, сталкиваясь с прочно связанным электроном (чаще К-слоя) в атомах облучаемого вещества, полностью отдает ему свою энергию, сам исчезает, а электрон приобретает его кинетическую энергию.
Комптоновский эффект – гамма-кванты, сталкиваясь с электронами, передают им не всю энергию, а только часть ее, а после соударения изменяют свое направление движения, т. е. рассеиваются. Кванты взаимодействуют с внешними электронами (валентными).
Образование пар – преобразование гамма-квантов в частицы вещества. Образовавшаяся электронно-позитронная пара аннигилирует, превращаясь в 2 вторичных гамма-кванта. Вторичные способны вызывать лишь фото- или комптонэффект.
Закон ослабления пучка гамма-лучей:
 , где I – интенсивность пучка лучей, прошедших через слой поглотителя d, I0 – интенсивность падающего пучка гамма-лучей, μ – линейный коэффициент ослабления, равный уменьшению интенсивности пучка гамма-лучей после прохождения слоя поглотителя толщиной 1 см.
|
7. Ядерные реакции. Реакция активации и ее практическое значение
Искусственное превращение ядра атома впервые совершил Резерфорд в 1919 г.:
Реакция активации (реакция радиационного захвата) – происходит захват нейтрона, причем ядро теряет часть избыточной энергии в форме γ-кванта:
Реакция активации возникает при столкновении потока медленных нейтронов со стабильными ядрами, которые захватывают их и превращают в собственный радиоактивных изотоп. Именно такая реакция наблюдается у стабильных элементов крови и других тканей при нейтронном облучении животных, вызывая наведенную радиоактивность организма.
Создание ускорителей, а также использование нейтронов в ядерных реакторах расширили возможности получения искусственных радиоактивных изотопов, которые нашли широкое применение в биологии, медицине, ветеринарии, а также в других отраслях науки и практики.
|
8. Естественные и искусственные источники ионизирующих излучений и их воздействие на организм животных
Космическое излучение – это ИИ, непрерывно падающее на поверхность земли из мирового пространства: первичное космическое излучение и образующееся в результате взаимодействия с атомами воздуха вторичное.
Природные радиоактивные вещества: рубидий-87 характеризуется мягким бета-излучением и имеет большой период полураспада; калий-40 – жесткое бета- и гамма-излучение; уран и торий, содержащиеся в горных породах, дают радиоактивность до 1150 мрад/год при выходе слоев руды на поверхность, что превышает среднемировой уровень в 500 раз.
На организм животных оказывают влияние космическая радиация, излучения природные радионуклидов, рассеянных в почве, воде, воздухе, строительных и других материалах, содержащиеся в самом организме и поступающие с воздухом, водой и пищей калий-40, радий-226, углерод-14, водород-3, сообщая организму определенную поглощенную дозу.
Искусственные источники ИИ: рентгеновские установки, ускорители элементарных частиц, закрытые источники радиоизотопов, термоядерные и ядерные взрывы, продукты этих взрывов, которые вызывают локальное загрязнение.
Наведенная радиоактивность возникает в результате воздействия потока электронов, образующихся при цепной реакции деления урана и плутония, на ядра атомов различных веществ окружающей среды (реакция активации), что приводит к появлению радиоактивных изотопов с испусканием бета- и гамма-излучения.
|
9. Источники загрязнения природной среды искусственными радиоактивными изотопами
На организм животных оказывают влияние космическая радиация, излучения природные радионуклидов, рассеянных в почве, воде, воздухе, строительных и других материалах, содержащиеся в самом организме и поступающие с воздухом, водой и пищей калий-40, радий-226, углерод-14, водород-3, сообщая организму определенную поглощенную дозу.
Искусственные источники ИИ: рентгеновские установки, ускорители элементарных частиц, закрытые источники радиоизотопов, термоядерные и ядерные взрывы, продукты этих взрывов, которые вызывают локальное загрязнение.
Наведенная радиоактивность возникает в результате воздействия потока электронов, образующихся при цепной реакции деления урана и плутония, на ядра атомов различных веществ окружающей среды (реакция активации), что приводит к появлению радиоактивных изотопов с испусканием бета- и гамма-излучения.
|
10. Природный радиационный фон и его компоненты
Космическое излучение – это ИИ, непрерывно падающее на поверхность земли из мирового пространства: первичное космическое излучение и образующееся в результате взаимодействия с атомами воздуха вторичное.
Природные радиоактивные вещества: рубидий-87 характеризуется мягким бета-излучением и имеет большой период полураспада; калий-40 – жесткое бета- и гамма-излучение; уран и торий, содержащиеся в горных породах, дают радиоактивность до 1150 мрад/год при выходе слоев руды на поверхность, что превышает среднемировой уровень в 500 раз.
На организм животных оказывают влияние космическая радиация, излучения природные радионуклидов, рассеянных в почве, воде, воздухе, строительных и других материалах, содержащиеся в самом организме и поступающие с воздухом, водой и пищей калий-40, радий-226, углерод-14, водород-3, сообщая организму определенную поглощенную дозу.
|
11. Механизм биологического действия ионизирующих излучений
2 этапа:
1. Первичное действие излучения ан биохимические процессы, функции и структуры органов и тканей.
2. Опосредованное действие, которое обуславливается нейрогенными и гуморальными сдвигами, происходящим в организме под действием радиации.
ИИ обладают большой биологической активностью. Способны вызывать ионизацию любых соединений биосубстратов, образовывать активные радикалы, индуцировать длительно протекающие реакции в организмах животных.
Наиболее восприимчивы к ИИ ядра клеток.
|
12. Влияние ИИ на кроветворные органы и кровь
Костный мозг. При воздействии больших доз радиации еще в процессе облучения прекращается митоз клеток и появляются дегенеративные формы клеток эритро- и миелобластического ряда и мегакариоцитов. Восприимчивы (убываниие) эритробласты, пронормобласты, нормобласты, ретикулоциты, эритроциты. Происходит расширение синусов костного мозга, отечность, кровенаполненность, жировое и желатинообразное перерождение.
Лимфатическая ткань очень чувствительна к облучению. Полулетальные и летальные дозы приводят к выраженным сосудистым расстройствам, дегенерации, атрофии и некрозу.
Селезенка довольно рано реагирует на облучение, уменьшается масса и размер, полулетальная доза прекращает митоз полностью.
Тимус – после полулетальной дозы клеточное опустошение, погибает большая часть лимфоцитов, в разгар лучевой болезни – отдельные лимфоциты.
Лейкоциты при средних дозах увеличивают свою концентрацию до 3-5 суток, при больших дозах – нет.
Лимфоциты – уменьшение количества, наибольшее снижение через 1-3 суток, двухядерность, токсическая зернистость, вакуолизация и т. д.
|
13. Влияние ИИ на органы пищеварения
Восприимчивость: тонкий кишечник, слюнные железы, желудок, прямая и ободочная кишка, поджелудочная железа и печень.
При облучении сублетальными дозами возникает желудочно-кишечный синдром (летальный исход 7-10 суток), морфологические изменения в стенке кишечника, гибель эпителия и прекращение деления, обнажение стромы кишечника, нарушение барьерной функции и сепсис.
Слюнные железы – качественные и количественные сдвиги в секреции.
Желудок – при гиперсекреции понижается секреция желез, при гипо- - повышается, кровоизлияния, катары, язвы.
Кишечник – волнообразные повышения и понижения секреции, изменение активности ферментов. Нормализация функционального состояния может занимать до 5 месяцев.
Поджелудочная железа – малые дозы стимулируют образование ферментов, большие – подавляют. Происходят кровоизлияния, дегенеративные и атрофические процессы в железистой ткани. Отличается значительной радиорезистентностью.
Печень – понижается активность каталазы, окислительного фосфорилирования, повышается активность щелочной фосфатазы, угнетается процесс желчеобразования, изменяется обмен холестерина, изменяется качественный состав желчи и ухудшается ее эвакуация в просвет кишечника. Изменяются все виды обмена, возникают дегенеративные изменения, очаги кровоизлияния и некрозы в печеночной ткани.
|
14. Влияние ИИ на органы размножения и потомство животных
Начиная от зародыша и кончая половозрелым состоянием радиочувствительность орагнизма и его органов с увеличением возраста понижается. У половозрелых животных отмечены различия в радиочувствительности. У самок в отдельные стадии полового цикла чувствительность заметно снижена, что связано с защитной функцией половых гормонов.
Половые железы реагируют однотипно, больше страдает генеративная функция (гаметогенез) и меньше - гормональная деятельность.
Припостоянном облучении производительная функция животных может не нарушаться. Она нередко восстанавливается после переболевания этой болезнью с острым течением. Если родители выздоровели и в их половых клетках нет мутаций, то они дают полноценное потомство.
У потомства, полученного от пораженных матерей, наблюдаются большие изменения, чем при внешнем облучении. При этом с молоком матери продолжают поступать радионуклиды в концентрации в 5-12 раз больше, чем при внутриутробном развитии.
|
15. Влияние ИИ на ЭС, органы чувств, ССС и ОД
Сердце – изменение ритма сокращений, биохимические и гистохимические сдвиги в тканях, некроз без выраженной воспалительной реакции, изменяется ЭКГ.
Кровеносные сосуды – понижение АД, гиалиновое перерождение волокон наружного адвентиция сосудов, растут ломкость, проницаемость, тромбоцитопения, геморрагии, склероз в тяжелых случаях.
Легкие – изменение частоты и глубины дыхания, застойные явления, эмфизема, пневмонии, плевриты, хрипы и кашель до года.
ПНС - усиление и угасание импульсации, спонтанная импульсация, глубокие нарушения импульсации и ее патологии.
ВНС – активация и угасание нервных процессов.
ЦНС – смена фаз повышенной и сниженной возбудимости, изменение общей биоэлектрической активности (0,05 Р).
Глаза – сосудистые изменения, конъюнктивиты, потеря зрачкового рефлекса на свет, подавление миотической активности эпителия, лучевая катаракта хрусталика.
Гипофиз – снижается функция, набухание и уменьшение числа ацидофильных клеток, нарушения в гипоталамо-гипофизарной системе.
Надпочечники – повышение секреции, функциональное истощение, атрофия, изменяется масса и соотношение тканей в железе.
Щитовидная железа – гиперфункция, снижение функции, волнообразное повышение и снижение уровня активности, уменьшается масса, при больших дозах – злокачественные опухоли.
|
16. Влияние ИИ на различные ткани
Кожа – изменение чувствительности, морфологическое изменения рецепторов, многоядерность клеток, пикноз, нарушение ядер, набухание ядер, истончение эпидермиса, гиперкератоз, выпадение шерсти, гиперемия, иссушение, складчатость.
Соединительная ткань – набухание, перерождение, воспаление, язвы, рубцевание, изменения клеток, голые ядра, интенсивное старение до гибели организма.
Кости и хрящи у молодых животных чувствительны, у старых – радиорезистентны: разъединение костной и хрящевой ткани, прекращение роста костей, некрозы, переломы, кариес.
Мышечная ткань – наиболее радиорезистентная ткань, морфологические изменения происходят при местной облучении дозой в несколько тысяч рентген, однако при общем облучении животных изменения в мышечной ткани происходят в более ранние срои лучевой болезни.
|
17. Действие малых доз ИИ на организм
Действие малых доз ИИ имело большую роль в формировании разнообразия видов. Районы с повышенной активностью отличаются большим своеобразием растительных и животных видов.
При определенных условиях результат облучения может быть стимулирующим, угнетающим и летальным. Стимулирующее действие оказывают малые дозы ИИ.
Применяется в производстве антибиотиков, стимуляции роста и развития растений, установки для облучения семян перед посевом, облучение яиц при инкубации, цыплят для стимуляции роста и созревания, повышение иммунобиологической реактивности организма, для ускорения созревания и повышения массы тела путем ускорения роста у животных, повышение сопротивляемости организма к неблагоприятным условиям внешней среды.
|
18. Факторы, влияющие на степень лучевого поражения организма при внешнем облучении
1. Возраст животного.
2. Исходное функциональное состояние организма.
3. Доза и мощность дозы облучения.
4. Вид животного.
5. Заболевание различными заразными и незаразными болезнями.
|
19. Острая лучевая болезнь. Особенности течения у различных видов животных
ОЛБ – общее заболевание, возникающее после однократного или повторного облучения значительными дозами в относительно короткий промежуток времени. Однократное – 4 дня после взрыва.
Степени: легкая – 150-200 Р, средней тяжести – 200-400 Р, тяжелая – 400-600 Р, крайне тяжелая > 600 Р.
КРС – повышение Т на 1 град., диарея, лихорадка и гибель через 4-7 дней, 7-10 дней без симптомов, слабая диарея, через 14 дней лихорадка, общая слабость, отеки, депрессия, повышение ЧСС и ЧДД, за 1-2 дня продолжительные позывы к дефекации, выделения из ОД, хрипы. Выздоровление 30-40 дней.
Лошади – 2 дня удовлетворительное состояние, угнетение, снижение аппетита, раздражительность, гиперстезия, судороги, отеки, изъязвления, кровоизлияния, конъюнктивиты, кератит, помутнение и язвы роговицы. Возможны летальные исходы с признаками лучевой болезни через 3-5 лет.
МРС – раздражительность, снижение аппетита, диарея, 10-15 дней латентного периода, общее угнетение, болезненность кожи, выпадение шерсти, серозный ринит, нарушение функции ЖКТ, повышение Т, снижение упитанности.
Свиньи – через 10 дней кровоизлияния на коже, отеки, нарушение координации движений, одышка, слабость, кровотечения из носа, кровянистый кал.
Куры – дрожание, угнетение, вытягивание шеи, отек сережек и гребешков, серозное воспаление слизистых, зеленоватый кал, гибель до 3 недели.
|
20. Хроническая лучевая болезнь животных. Особенности развития и течения
Возникает в результате многократно повторяющегося в течение длительного времени внешнего облучения малыми дозами. Поражаются все системы и органы организма.
Легкая степень заболевания – функциональные нарушения нервно-рефлекторного порядка.
Средняя степень – нарушения регуляторных свойств, отчетливая функциональная недостаточность, особенно крови, органов пищеварения, нервной, сердечно-сосудистой и других систем.
Тяжелая степень – морфологические поражения деструкторного и атрофического порядка в органах кроветворения, ЖКТ, нервной и других системах.
Диагностика развита слабо. Диагноз ставится по совокупности признаков с учетом радиационной обстановки.
Лечение должно быть направлено на повышение общей резистентности животного, специфические средства и методы терапии не разработаны.
|
21. Профилактика и лечение лучевой болезни
Вывод животных из зоны радиационного поражения, использование защитных повязок, убежища.
В период первичной реакции организма на лучевую травму вводят 40 %-ный раствор уротропина 3-4 раза в день из расчета 5-10 г для КРС и лошадей, 2-5 г для свиней и МРС и 0,5-1 г сухого вещества.
Переливане крови, введение хлористого кальция для ограничения кровоточивости пораженных сосудов. Стимуляция гесмопоэза: цианокобаламин в комбинации с фолиевой кислотой, камполон, лейкоген, антианемин, трансплантация костного мозга.
Производят удаление некротизированных и пораженных участков тканей, хирургическую обработку ран. Хирургические вмешательства производят только латентный или в период ремиссии.
|
22. Лучевые ожоги животных
Возникают при облучении большим количеством излучения после оседания РВ после ядерных взрывов. Наибольшие поражения – у животных с коротким волосяным покровом.
Первичная реакция до 3 суток – гиперемия, отек, болезненность, зуд, расчесы.
Скрытый – повышенная потливость и зуд, от нескольких часов до нескольких недель.
Выраженная воспалительная реакция кожи – умеренная эритема, шелушение, гиперемия, отек, язвы, эрозии, повышение температуры тела.
Восстановление – 1-4 месяца, могут наблюдаться атрофия, выраженная болевая реакция.
Лечение: ранняя ветеринарная обработка животных, новокаиновые блокады, применение ганглиоблокирующих и нейролептических препаратов, переливания крови, тканевые пересадки. Местно ожоги лечат по типу термических ожогов.
|
23. Генетическое действие ИИ
Под действием ИИ структура гена может изменяться. Различают генные, геномные и хромосомные мутации.
Генные – повреждается (мутирует) только 1 ген, еще их называют точковыми: транслокация, дубликация, делеции, инверсии.
Хромосомные – изменение структуры хромосом.
Геномные – мутации, связанные с изменением числа хромосом.
Наиболее опасными в генетическом отношении считают стронций-90, цезий-137, углерод-14.
|
24. Предмет и задачи радиотоксикологии
1) изучение путей поступления, закономерностей распределения в организме и включения в молекулярные структуры тканей (инкорпорирование);
2) накопление (депонирование) радиоактивных изотопов в различных органах и выведение их из организма;
3) исследование биологического действия инкорпорированных радиоактивных изотопов;
4) разработка методов и средств предотвращения резорбции радиоактивных изотопов м ускоряющее их выведение из организма.
|
25. Соматическое действие ИИ
ИИ вызывает изменение лейкограммы у животных, приводит к появлению патологических форм клеток крови, замедляет процесс образования новых клеток или прекращает его. Происходит помутнение хрусталика глаза. Возможность восстановления его определяется условиями содержания животных, производимых профилактических и лечебных мероприятий, возраста животных, поскольку у молодняка регенеративные процессы протекают значительно быстрее.
ИИ вызывает старение тканей, в первую очередь – соединительной. Это происходит потому, что первично нарушается нормальный метаболизм веществ, затем происходят трофические сдвиги, нарушения регуляции, атрофии, деструкции и некрозы.
|
26. Типы распределения радионуклидов в организме. Понятие о критическом органе
Поведение всосавшихся в кровь радионуклидов определяется биогенной значимостью стабильных изотопов данных элементов к определенным тканям и органам и физико-химическими свойствами радионуклидов – положением элементов в периодической системе Д. И. Менделеева, валентной формой изотопа и растворимостью химического соединения, способностью образовывать коллоидные соединения в крови и тканях и другими факторами.
У беременных самок РИ проходят через плаценту и откладываются в тканях плода, у молодых животных происходит интенсивное инкорпорирование и депонирование РИ в тканях организма, в очагах воспаления (до 10 раз больше).
Критический орган – это орган, в котором происходят максимальные изменения под действием максимальной концентрации РИ. При поступлении через органы дыхания, пищеварения и кожу – легкие, ЖКТ, кожа. При поступлении йода – щитовидная железа, стронций, кальций и радий – кости, для всех – половые органы и половые железы.
|
27. Накопление и выведение РН из организма. Эффективный период полувыведения
Попавшие в организм РИ выводятся аналогично их стабильным изотопам с укалом, мочой, молоком, яйцами и другими путями.
Биологический период полувыведения – период, в течение которого из организма выводится половина поступившего элемента.
Эффективный период полувыведения выражает фактическую убыль РИ в организме с учетом ускорения уменьшения их концентрации за счет радиоактивного распада по закону радиоактивного распада.
См. № 26.
|
28. факторы, влияющие на степень лучевого поражения при внутреннем облучении организма
Чем больше энергия излучения РИ, тем больше степень поражения – это главная характеристика, определяющая степень токсичности радиоизотопа.
Линейная передача энергии – чем короче пробег частицы и выше энергия, тем больше вреда РИ способен нанести организму. У альфа-частиц и протонов плотность ионизации очень высокая, у бета-частиц и гамма-лучей она низкая.
Коэффициент относительной биологической эффективности – необходим для выражения различий биологического действия излучений с неодинаковыми значениями ЛПЭ. Значения его взяты относительно рентгеновских лучей и зависят от облучаемого объекта и признака. Например, при общем облучении организма для быстрый нейтронов ОБЭ равен 10, а при местном облучении половых желез – 35.
Период полураспада – наибольшую опасность для млекопитающих и птиц представляют РИ с периодом полураспада от нескольких дней до нескольких десятков лет. Это связано с тем, что РИ с очень коротким периодом полураспада не сможет достигнуть организма, а элемент с достаточно большим периодом полураспада просто не способен вызвать лучевую болезнь, так как его излучение не подействует. Однако следует помнить, что действие РИ с большим периодом полураспада может значительно усиливаться дочерними элементами с меньшей длиной периода.
|
29. Использование РВ в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве
Метод меченых атомов основан на использовании химических соединений, в структуру которых включены радиоактивные элементы. Основан на том, что РИ ведут себя в организме так же, как и стабильные изотопы.
Авторадиография – метод получения фотографических изображений радиоактивных элементов, находящихся в исследуемом объекте.
РВ используются для определения особенностей обмена веществ у животных, влияния кормления на продуктивность, получение представления о динамике обменных процессов в организме, разрешении вопросов взаимопревращаемости соединений, промежуточного обмена.
Диагностика нарушений скорости кровотока, радиотерапия для больных со злокаественными опухолями, глазной аппликатор Белова для использования при глазных болезнях, ускорение минерального обмена при переломах, фармакодинамика и фармакокинетика.
Стерилизация при помощи гамма-лучей, консервирование пищевых продуктов.
|
30. Метаболизм и токсикология йода-131
Йод как химически активный элемент реагирует со многими веществами, образуя йодиды, йодаты и перийодаты.
Поступает в организм животного через органы пищеварения, дыхания, кожу, конъюнктиву, раны и др.
При попадании в организм полностью всасывается в кровь и на 60 % откладывается в щитовидной железе. При ядерном взрыве продукты йода составляют до 19 %.
Период полураспада 8,05 дня.
У лактирующих коров в 1 л молока переходит 1 % суточной дозы йода. В желток – 16 %, в белок – 1 %.
Токсическое действие – поражение щитовидной железы: разрушение, замещение паренхимы соединительной тканью. Снижается содержание РНК и ДНК в железе, нарушение расположения комплекса Гольджи, изменение активности некоторых ферментов.
Существенные изменения происходят в нервной и эндокринной системах: снижается температура тела, повышается нервная возбудимость, замедляется сердцебиение и увеличивается проницаемость кровеносных сосудов, жировое перерождение печени, функциональные и морфологические изменения в почках, органах размножения и эндокринных железах, замедление центров окостенения и роста костей в длину, учащение кариеса зубов и других видов костной патологии.
Снижается интенсивность яйцекладки у кур, качество яиц падает.
Снижается количество нейтрофилов, лимфоцитов, развивается анемия. В тяжелых случаях – лейкемия, тромбоцитопения, панцитопения, опухоли.
|
31. Цель и задачи радиометрической экспертизы объектов ветеринарного надзора и внешней среды
1. Контроль радиационного состояния внешней среды за счет естественных и искусственных радионуклидов.
2. Определение уровня радиационного фона в различных районах территории м выяснение их влияния на биологические объекты и биоценозы.
3. Предупреждение и недопущение поступления радионуклидов из внешней среды в организм животных в недопустимых количествах.
4. Предупреждение пищевого и технического использования сырых продуктов животного происхождения, содержащих радионуклиды в недопустимых концентрациях.
|
48. Закон радиоактивного распада
Количество любого радиоактивного вещества со временем уменьшается в результате радиоактивного распада.
Постоянная радиоактивного распада (λ) для определенного изотопа показывает, какая доля ядер распадается в единицу времени.
Средняя продолжительность жизни ядра (τ=1/λ).
Основной закон радиоактивного распада устанавливает, что за единицу времени распадается всегда одна и та же доля ядер, имеющихся в наличии:
 , где Nt – количество радиоактивных ядер, оставшихся по прошествии времени t, N0 – исходное количество ядер в момент времени, е – основание натуральных логарифмов (2,72), λ – постоянная радиоактивного распада, t – промежуток времени, равный (t-t0).
|
33. Порядок подготовки к работе и работа на радиометрах
1. Заземлить установку. 2. Переключатель питания в положение «выкл.» 3. Переключатель высокого напряжения в «пределы 2000». 4. Регулятор высокого напряжения до упора против часовой стрелки. 5. Блок счетчика соединить со свинцовым домиком и пересчетной установкой соединительными кабелями. 6. Включить прибор в сеть. 7. Переключатель питания в положение «сеть». 8. Прогреть 3 мин. 9. Завести секундомер. 10. Нажать кнопку «пуск» и установить секундомер на 0, неоновые лампочки гаснут. 11. Переключатель рода работ «проверка ламп». 12. «Контроль». 13. Сбросить показания нажатием кнопки «сброс». 14. Нажать пуск и посчитать не более 200 импульсов. 15. Повторно нажать «пуск». Разница между ЭМС и лампочками не дб.±1. 16. Переключатель в положение «работа» и сбросить все показания. 17. Регулятор «плато» установить по вольтметру в рабочее напряжение счетчика. 18. Определить скорость счета от фона. 19. Поместить под счетчик РВ и определить скорость от препарата и фона (имп./мин). 20. Вычесть фон установки. 21. Снять высокое напряжение ручкой потенциометра, убрать радиоактивный источник, выключить питание, переключатель «сеть» и выдернуть штепсельную вилку.
|
34. Относительная биологическая эффективность излучения и эквивалентная доза
Коэффициент относительной биологической эффективности – необходим для выражения различий биологического действия излучений с неодинаковыми значениями ЛПЭ. Значения его взяты относительно рентгеновских лучей и зависят от облучаемого объекта и признака. Например, при общем облучении организма для быстрый нейтронов ОБЭ равен 10, а при местном облучении половых желез – 35.
Эквивалентная доза – количество поглощенной энергии любого вида ИИ с учетом биологического эффекта, характерного для каждого вида излучений.
|
46.Назначение и принцип работы прибора ДП-100
Радиометр ДП-100 питается от сети переменного тока, предназначен для определения радиоактивности препаратов при проведении биологических или гигиенических исследований с применением радиоактивных изотопов, радиохимических исследований при определении радиоактивности объектов зооветеринарного надзора.
Радиометр позволяет пересчитывать поступающие импульсы с частотой до 5000 имп./с, с коэффициентом пересчета 100. Объем регистрации – 100 тыс. импульсов.
|
36. Дозиметрия, ее задачи и цели
Это раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ИИ на вещества, а также методы и приборы для его качественного и количественного определения.
Расчет и измерение дозы, создаваемой ионизирующим излучением в рассматриваемом объекте. Она изучает количественные эффекты, производимые ядерным излучением в веществе, а также устанавливают соотношения между активностью радиоактивного вещества и создаваемой им дозой.
|
37. Доза облучения и мощность дозы облучения
Доза излучения – величина энергии, поглощенной в единице объема облучаемого вещества.
Мощность дозы облучения – количество энергии, которое получил организм за единицу времени.
|
38. Метаболизм и токсикология стронция-90 и цезия-137
Стронций-90 в основном поглощается скелетом и костным мозгом. Большие дозы вызывают лучевую болезнь. Компенсаторные механизмы выражены слабо. Клиника: животных слабеют, падает аппетит, ЖК расстройства, падает ЖМ, нарушается структура кожи и шерстного покрова, кровоизлияния и язвы на слизистых, возбуждение, сменяющееся угнетением, слуховые и зрительные галлюцинации, облысения, поседения, изменения в костях, гиалиноз, утолщение стенок и сужение просвета кровеносных сосудов, мышечные волокна набухают и при тяжелых поражениях подвергаются жировому перерождению, повышение АД, полнокровье легких и пневмония, слюнотечение, периодические поносы, рвота, паралич кишечника.
Клинические признаки при поражениях цезием-137 сходны с гамма-облучением. Особенностью является равномерное распределение элемента по организму вне зависимости от вида животного.
|
ПДД внешнего, внутреннего облучения населения в обычное и военное время
|
|
41. Понятие об удельной радиоактивности и этапы ее определения
Это радиоактивность, приходящаяся на единицу массы или объема. Единицы измерения – Ки/мл, Ки/л, Ки/г, Ки/кг. Убыль радиоактивности любого элемента определяют по формуле, соответствующей основному закону радиоактивного распада:
 , где Аt – активность препарата через t времени. Значения Т и t должны иметь одинаковую размерность.
|
42. Методы дозиметрического контроля
Радиоактивные излучения не воспринимаются органами чувств. Эти излучения могут быть детектированы при помощи приборов и приспособлений, работа которых основана на физико-химических процессах, возникающих при взаимодействии излучений с веществом.
В практике наиболее употребимы ионизационные детекторы излучений – ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера, коронные и искровые счетчики.
Другие методы предусматривают измерение вторичных эффектов, обусловленных ионизацией – фотографических, люминесцентный, химический, калориметрический и др.
|
43. Ионизационный метод измерения ИИ
Основан на использовании ионизационных счетчиков. При этом методе производят расчет количества импульсов для регистрации отдельных тяжелых заряженных частиц (альфа-частиц, протонов и т. д.) и токовые камеры для измерения интенсивности излучения, которая пропорциональна среднему току, проходящему через камеру, т. е. измеряется мощность дозы излучения.
Позволяет измерять не только дозу излучения, но и ее мощность.
|
44. Назначение и классификация дозиметрических приборов
Условно можно разделить на группы: радиометры, дозиметры, блоки и устройства аппаратуры для ядерно-физических исследований.
Ионизационные счетчики – служат для определения дозы и мощности дозы излучения.
Пропорциональные счетчики – используются для регистрации альфа-частиц, для определения энергии ядерных частиц, изучения их природы.
Счетчики Гейгера-Мюллера работают по принципу самостоятельного газоразряда и мало отличаются от пропорциональных счетчиков.
Галогенные счетчики – аналогично, возможно использование в полевых условиях, срок службы практически не ограничен, так как работа не связана с диссоциацией галогенного газа в камере. Существенный недостаток – значительное ограничение возможностей прибора из-за малого размера плато.
| |
Скачать 133 Kb.