UNIVERZITET U TUZLI
Medicinski fakultet u Tuzli
Biologija sa humanom genetikom
Dedić Armina
BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA
Seminarski rad
profesor:
Dr.sc. Rifet Terzić, red. prof.
Tuzla, 2016.
Seminarski rad
2 |
P a g e
Sadržaj
1. UVOD ....................................................................................................................................3
2. OSNOVNA SVOJSTVA JONIZIRAJUĆEG ZRAČENJA...................................................4
2.1 Rendgensko ili X zračenje.................................................................................................4
2.2 Ultraviolentno zračenje.....................................................................................................5
2.3 Gama zračenje...................................................................................................................5
2.4 Alfa zračenje......................................................................................................................6
2.5 Beta zračenje.....................................................................................................................6
2.6 Neutronsko zračenje..........................................................................................................6
3. BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA..........................................................................................8
3.1 Radijacijska hormeza......................................................................................................10
3.2 Biološki efekti zračenja – djelovanje na stanicu.............................................................11
4. MEHANIZAM DJELOVANJA ZRAČENJA......................................................................12
5. ZAKLJUČAK.......................................................................................................................16
6. LITERATURA......................................................................................................................17
Seminarski rad
4 |
P a g e
2. OSNOVNA SVOJSTVA JONIZIRAJUĆEG ZRAČENJA
Jonizirajuće zračenje je pojava za koju ljudska osjetila nisu razvijena, za razliku od mnogih
drugih pojava u prirodi. Izravne posljedice djelovanja jonizirajućeg zračenja na živi svijet
većinom su zakašnjele i teško ih je povezati sa uzrokom.
2.1. Rendgensko ili X zračenje
To su talasi elektromagnetskog zračenja koji nastaju u rendgenskoj cijevi. Po napuštanju
rendgenske cijevi prostiru se pravolinijski u divergentnom snopu brzinom svjetlosti. U
spektru elektromagnetskog zračenja, rendgensko zračenje zauzima opseg talasnih dužina
približno 10
-15
do 10
-8
metara. Energija fotona rendgenskog zračenja srazmjerna je frekvenci, a
obrnuto proporcionalna talasnoj dužini. Prodornost rendgenskog zračenja zavisi od jačine
struje visokog napona (kV) i filtracije, a intenzitet zavisi od jačine struje niskog napona (mA),
kvadrata visokog napona (kV
2
), vremena bombardovanja anode brzim elektronima (s) i
rednog broja hemijskog elementa od kog je građeno anodno ogledalo. Intenzitet rendgenskog
zračenja opada sa kvadratom rastojanja. Povećanjem rastojanja za dva puta, intenzitet
zračenja opada za četiri puta, što je posljedica divergencije zračnog snopa. Kvalitet
rendgenskog zračenja mjeri se njegovom prodornošću. X zraci imaju fizikalna, hemijska i
biološka dejstva. Prisustvo X zraka se može utvrditi putem različitih fenomena, koji izazivaju
efekte kao što su fluoroscencija, fotohemijski efekat, jonizacija itd. X zraci imaju sposobnost
da prolaze kroz materiju, sposobnost prodiranja, za razliku od svjetlosnih zraka koji djeluju
samo na periferne elektrone materije. X zraci djeluju na elktrone svih dubina, pa i one u
unutrašnjim (K, L) ljuskama. Pri prolazu kroz materiju X zraci slabe, a to slabljene zavisi od
talasne dužine zraka i atomske građe tijela. X zraci imaju biološko dejstvo jer dovode do
jonizacije. Jonizacija predstavlja cijepanje neutralnog atoma u elektronski pozitivne i
elektronski negativne jone. Izbacivanjem elektrona iz atoma, stvara se jonski par, a on se
sastoji iz negativno naelektrisanog elektrona i pozitivno naelektrisanog ostatka atoma, kome
je izbijen jedan elektron. Zbog jonizacije, navedena zračenja uzrokuju oštećenja, pa i
odumiranje živih ćelija i tkiva što se koristi u terapiji za liječenje malignih tumora. X zraci
dovode do ubrzanog starenja, skraćenja životnog vijeka i pojave malignih tumora. Sposobnost
jonizacije se koristi i za otkrivanje i mjerenje intenziteta radijacije.
5 |
P a g e
2.2 Ultraviolentno zračenje
Ultraviolentno zračenje dovodi do potpuno drugačijih promjena u DNA. Ovo zračenje nema
značaja za buduće generacije, jer ne obuhvata germinativne ćelije. Najveće promjene u DNA
indukuju UV zraci talasne dužine preko 2500A. UV zraci mogu dovesti do razaranja lanca
DNA, lokalne denaturacije, hidratacije pirimidinskih baza i obrazovanje dimera pirimidinovih
baza. UV zračenje, također, indukuje fotoprodukt. Ova deformacija se formira između dva
pirimidinova prstena u istome lancu DNA, pri čemu pirimidin na jednom kraju gubi svojstvo
''normalnog'' slova genske upute. Mnogi lijekovi iz grupe visokotoksičnih farmaka,
antibiotici, citostatici sadrže toksične supstance i dokazano je njihovo mutageno djelovanje.
[2]
2.3 Gama zračenje
Gama zračenje ili gama zraci, gama fotoni je oblik elektromagnetnog zračenja sa
najprodornijim fotonima, odnosno najmanjim talasnim dužinama e elektromagnetom spektru.
Gama zračenje je elektromagnetno zračenje velike energije, koje potječe iz jezgre atoma, a
širi se brzinom svjetlosti. Gama fotoni nemaju ni masu ni električni naboj, oni su čista
elektromagnetna energija. Prolazi kroz ljudsko tijelo, a može se reducirati pomoći debelog
sloja olova, betona ili vode.
2.4 Alfa zračenje
Alfa zračenje je roj čestica koje se sastoje od dva protona i dva neutrona, tj. Jezgre helija.
Energija alfa-čestica koje izbacuju atomske jezgre iznosi nekoliko MeV. Alfa-zračenje se širi
brzinom od oko 1/20 brzine svjetlosti, što je dovoljno sporo da mogu relativno dugo
međudjelovati s materijom. Zato imaju jako ionizirajuće djelovanje. Zbog svoje će se veličine
brzo sudariti s nekim od atoma i izgubiti energiju, pa im je doseg mali (nekoliko cm), a
zaustavlja ih već koža ili komad papira. Ako se unesu u tijelo hranom ili udisanjem, mogu biti
opasne zbog svo jakog ionizirajućeg djelovanja.
2.5 Beta zračenje
Beta-zračenje čine elektroni, negativno nabijene čestice, koje putuju velikim brzinama. Takvo
se zračenje spontano emituje nestabilnim atomskim jezgrama. Njegovo je ionizirajuće
djelovanje puno slabije od djelovanja alfa-zračenja,ali mu je domet u zraku puno veći
