Выпуски

 / 

2006

 / 

Май

  

Обзоры актуальных проблем


К механизму первичного биологического действия ионизирующих излучений

,
Государственный научный центр Российской Федерации «Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова», ул. Б. Черемушкинская 25, Москва, 117259, Российская Федерация

Традиционно главенствующую функцию в первичных биологических процессах, сопровождающих прохождение быстрых заряженных частиц через живые организмы, отводят химическим реакциям радикальных продуктов радиолиза внутриклеточной воды (ОН, Н, еaq-, 02-, Н2О2) и порождаемых ими биорадикалов, возникающих также в результате прямой электронной активации биомолекул. Это представление привело к пониманию фундаментальных свойств биологического действия ионизирующих излучений, прежде всего радиопротекторного и радиосенсибилизирующего эффектов от вводимых в организм химических соединений. Вместе с тем в рамках существующих воззрений трудно дать объяснение ряду других важных радиобиологических фактов. Это стимулирует поиск других инициируемых радиацией факторов, также могущих оказывать биологическое воздействие. В настоящем обзоре обсуждается эффект, обычно выпадающий при обсуждении биологического действия ионизирующих излучений. Речь идет о локальном повышении кислотности водного раствора вдоль траектории заряженной частицы. Внутритрековая кислотность сильно отличается от ее значения для внутриклеточной воды в живом организме. Высокая чувствительность биологических процессов к изменению кислотности среды хорошо известна. По-видимому, в первичном биологическом действии ионизирующих излучений доминирующую роль следует приписать не перечисленным выше продуктам радиолиза воды, преимущественно радикалам, а частицам иной природы — ионам гидроксония (протонированным молекулам воды Н3О+). Модифицированный таким образом механизм первичного радиобиологического действия находится в хорошем согласии с экспериментальными данными. В частности, он количественно описывает экстремальный характер относительной биологической эффективности излучений (RВЕ) в зависимости от их ионизирующей способности, а также повышение RВЕ в ультрарелятивистской области энергий.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 82.39.−k, 87.50.−a, 87.50.Gi, 87.54.Br (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0176.200605b.0487
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2006/5/b/
Цитата: Бяков В М, Степанов С В "К механизму первичного биологического действия ионизирующих излучений" УФН 176 487–506 (2006)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Byakov V M, Stepanov S V “The mechanism for the primary biological effects of ionizing radiationPhys. Usp. 49 469–487 (2006); DOI: 10.1070/PU2006v049n05ABEH005783

Список литературы (77) Статьи, ссылающиеся на эту (11) Похожие статьи (20) ↓

  1. В.Н. Бинги, А.В. Савин «Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы» 173 265–300 (2003)
  2. А.М. Митерев «Теоретические представления о формировании и эволюции треков заряженных частиц» 172 1131–1164 (2002)
  3. Г.Н. Саркисов «Структурные модели воды» 176 833–845 (2006)
  4. И.М. Тернов «Синхротронное излучение» 165 429–456 (1995)
  5. А.И. Жмакин «Физические основы криобиологии» 178 243–266 (2008)
  6. Б.И. Седунов, Д.А. Франк-Каменецкий «Диэлектрическая проницаемость биологических объектов» 79 617–639 (1963)
  7. Н.Г. Птицына, Дж. Виллорези и др. «Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья» 168 767–791 (1998)
  8. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» 184 1265–1298 (2014)
  9. Ф.В. Бункин, Г.А. Ляхов, К.Ф. Шипилов «Тепловое самовоздействие акустических волновых пакетов в жидкости» 165 1145–1164 (1995)
  10. А.А. Веденов, Е.Б. Левченко «Надмолекулярные жидкокристаллические структуры в растворах амфифильных молекул» 141 3–53 (1983)
  11. Г.М. Мревлишвили «Низкотемпературная калориметрия биологических макромолекул» 128 273–312 (1979)
  12. В.В. Тучин «Исследование биотканей методами светорассеяния» 167 517–539 (1997)
  13. А.С. Сонин «Лиотропные нематики» 153 273–310 (1987)
  14. И.М. Лифшиц, А.Ю. Гросберг, А.Р. Хохлов «Объемные взаимодействия в статистической физике полимерной макромолекулы» 127 353–389 (1979)
  15. Р.А. Андриевский, А.М. Глезер «Прочность наноструктур» 179 337 (2009)
  16. К.Ю. Платонов, Г.Д. Флейшман «Переходное излучение в случайно-неоднородных средах» 172 241–300 (2002)
  17. В.А. Коварский «Квантовые процессы в биологических молекулах. Ферментативный катализ» 169 889–908 (1999)
  18. М.Ю. Третьяков, М.А. Кошелев и др. «Димер воды и атмосферный континуум» 184 1199–1215 (2014)
  19. В.Л. Попов, А.Э. Филиппов, С.Н. Горб «Биологические микроструктуры с высокой адгезией и трением. Численный подход» 186 913–931 (2016)
  20. Ю.А. Кравцов, О.Н. Найда, А.А. Фуки «Волны в слабоанизотропных трехмернонеоднородных средах: квазиизотропное приближение геометрической оптики» 166 141–167 (1996)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение