Важно отметить, что энергия ионизирующего излучения (ИИ) значительно превышает энергию внутримолекулярных связей. Поглощаясь разнообразными молекулами и, особенно, макромолекулами, энергия излучения обьгано мигрирует по их структурам и оказывает своё повреждающее действие в наиболее уязвимых (радиочувствительных) их образованиях.

Энергия ионизирующего излучения оказывает на различные живые структуры организма (генетические и другие регуляторные, а также исполнительные системы, органы и ткани) как прямое, так и косвенное (опосредованное) влияние.

В результате прямого действия квантов той или иной энергии излучения в организме (в разнообразных его клеточных и межклеточных структурных образованиях, главным образом, в мембранах, ядре, органеллах и водных секторах) возникают многообразные по характеру и интенсивности изменения физико-химических и биохимических процессов. Последние приводят к развитию расстройств строения, метаболизма и функций генного и хромосомного аппарата, ДНК, РНК, белков, ферментов, липидов, липопротеидов, гликопротеидов, гликолипидов и др.

Под влиянием прямого воздействия ионизирующих лучей в различных атомах, молекулах (особенно воды), а также в макромолекулах тканей возникает «возбуждение», ионизация, а также разрывы химических связей, образование и отрывы (отсоединение) свободных радикалов (ОН-,H+) и т.д.

Вследствие ионизации водных молекул (так называемого радиолиза воды) образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют с возбуждёнными молекулами воды и кислородом клеточно-тканевых структур. Итог этого непрямого влияния ИИ — преимущественное образование перекисей, особенно перекиси водорода (Н202), а также радикала оксида (Н02-) и атомарного кислорода (0-). Таким образом, непрямое (косвенное) действие ИИ (радиации) на клетки и ткани организма опосредовано главным образом через радиолиз воды - образование различных химических веществ {продуктов воды). Следует отметить, что сама концепция радиолиза воды была предложена Вейссом.

Оказалось, что продукты радиолиза воды обладают крайне высокой биохимической активностью, особенно способностью вызывания реакций окисления как по неустойчивым, так и устойчивым химическим связям. В результате этого возникают, нарастают и приобретают характер цепных разнообразные как физико-химические, так и биохимические реакции.

Вследствие окисления воды, сульфгидрильных (SH) групп, входящих, главным образом, в состав тиоловых ферментов, а также окисления ненасыщенных жирных кислот, фенолов, хинолов, гистамина, холина и других веществ образуются различные радиотоксины. Особое значение среди последних занимают липидные (липид-ные перекиси — продукты ПОЛ, кетоны, альдегиды, эпоксиды и др.) и хиноновые (образующиеся из тирозина, триптофана, серотонина, катехоламинов и др.) радиотоксины.

В патогенезе повреждающего влияния ионизирующего излучения на клетки важное место занимают взаимодействия свободных радикалов, перекисей и радиотоксинов с молекулами нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов, их комплексных соединений. Это сопровождается разрывами их химических связей, увеличением протеолиза, липолиза, гликолиза, (распадом молекул белков, липидов, углеводов, особенно мукополисахаридов). Косвенное облучение тканей сопровождается активизацией ДНК-аз.

В результате различных радиохимических реакций как прямого влияния ионизирующего излучения, так и опосредованного его влияния (через продукты радиолиза, радиотоксины, активизацию ДНК-аз и др.) происходит развитие и нарастание повреждения, ферментативного распада и снижения синтеза нуклеиновых кислот, белков, ферментов, гормонов, витаминов и других ФАВ.
Центральное место в развитии пострадиационных нарушений в организме занимает повреждение структуры и нарушение активности ДНК.

Под влиянием ионизирующего излучения в организме часто развиваются хромосомные абберации (изменения числа и структуры как половых, так и соматических хромосом), а также геномные, хромосомные и генные мутации.

Расстройства основных наследственных структур клеток сопровождаются разнообразными нарушениями, обьгано угнетением синтеза ДНК, РНК, специфических белков, торможением и качественным расстройством деления клеток и даже гибелью клеток (возникающей не только при делении клеток, но и в их интерфазе).

Ионизирующее излучение, наряду с повреждениями нуклеиновых кислот и ядер клеток, часто приводит к нарушениям структуры, метаболизма и функций многообразных клеточных и внутриклеточных мембран, а также различных органелл (особенно лизосом, митохондрий, рибосом, эндоплазматического ретикулума и др.).

- Читать далее "Свойства ионизирующего излучения. Влияние ионизации на ДНК"