Зависимость кривых доза — эффект от ЛПЭ

На основании принципа попадания и концепции мишени можно анализировать кривые доза—эффект , полученные в эксперименте. В зависимости от вида объекта и характера излучения получают различные дозные кривые — от простых экспоненциальных до сигмоидальных с различной величиной плеча. Наиболее надежно поддаются формальному анализу одноударные радиобиологические реакции, в которых попаданием служит одиночная ионизация или рой ионов в пределах мишени. В этом случае, располагая кривыми доза — эффект для излучений с различными значениями ЛПЭ, можно рассчитать размеры и число мишеней, отражающие размеры и число тех элементарных биологических структур, поражение которых вследствие ионизации приводит к регистрируемому биологическому эффекту. Подобное применение теории попадания позволило впервые определить размеры некоторых макромолекул, вирусов, генов, получить сведения о внутренней структуре бактериальных спор и т. д. [c.54]

Когда кривые доза — эффект изменяются в зависимости от значения ЛПЭ так, как показано на рис. 1, то, естественно, возникает вопрос, будет ли с уменьшением дозы ОБЭ бесконечно возрастать при увеличении ЛПЭ или достигнет предельного значения. Этот вопрос представляет большой теоретический интерес и имеет практическое значение для решения проблемы радиационной защиты. [c.16]

Для выяснения природы восстановления сублетальных повреждений изучали влияние различных модифицирующих факторов на этот процесс. Увеличение ЛПЭ-излучения, облучение в условиях аноксии или использование клеток малой плоидности приводило к снижению до минимума начального восстановления. По-видимому, в этих случаях образуется крайне мало сублетальных повреждений (сужается плечо на кривой доза — эффект ) и большое число летальных. Использование различных ингибиторов и активаторов не позволило выявить роль синтеза ДНК ли белков, окислительного фосфорилирования или дыхания в этом процессе. Анализ температурной зависимости указывает на участие фермен- [c.144]

Зависимость кривых доза — эффект от ЛПЭ [c.13]

В этом разделе будет рассмотрен вопрос о том, какова форма кривой зависимости частоты возникновения опухолей от дозы облучения. Надо заранее оговориться, что этот вопрос не получит исчерпывающего ответа, пока не будет достигнуто полное понимание механизмов канцерогенеза. Тем не менее можно сделать некоторые предположения о форме кривой доза—эффект, используя основные радиобиологические концепции. Эти теоретические кривые можно далее сравнить с экспериментальными данными, полученными на животных, и эпидемиологическими данными [c.120]

Зависимость от дозы облучения интерфазной гибели отличаь1 л от дозовой зависимости репродуктивной г>ибели. Для быстроделя щихся клеток характерны сигмоидальные кривые доза — эффект . В случае интерфазной гибели отмечают резкий излом кривых при переходе от малых к высоким дозам облучения в области малых доз (вплоть до нескольких сотен рад) выживаемось резке падает с ростом дозы в области больших доз с увеличением дозы облучения выживаемость уменьшается значительно медленнее. [c.139]

На рис. И-1 представлены результаты некоторых таких работ. Зависимость биологического эффекта от дозы облучения отражают кривые доза—эффект . Для пО Строения этих кривых объекты облучают в широком диапазоне доз, после действия каждой дозы определяют долю особей, сохранивших исходные свойства, по отношению к их общему числу до облучения. [c.45]

Зависимость "доза — эффект", определяющая соотношение между объемом выполненной тренировочной работы и приростом тренируемой функции, может быть использована для количественной оценки адаптации к физическим нагрузкам. Теоретически возможны пять основных типов взаимосвязи между изменениями тренируемой функции и объемом выполненной нагрузки (рис. 192). В начальной стадии развития адаптации (фрагмент 1) зависимость "доза — эффект" представлена экспоненциально возрастающей кривой, в обычных условиях тренировки — прямой линией (фрагмент 2), которая, как и возрастающая экспонента, указывает на то, что пределы адаптации еще не достигнуты и можно продолжать наращивание объема выполняемой работы. [c.410]

Отходя от чисто описательных аспектов повреждения хромосом, необходимо в первую очередь рассмотреть зависимость выхода аберраций от дозы. Опыты с животными и данные по облученным больным показали, что выход аберраций (/) после облучения клеток излучением с низкой ЛПЭ лучше всего описывается простым математическим уравнением у = сЮ +, где О - доза, а а и 0 - константы. Это уравнение хорошо согласуется с гипотезой о том, что некоторые аберрации являются результатом прохождения через хромосому лишь одной ионизирующей частицы (одно попадание), поэтому их выход пропорционален дозе (оО), в то время как другие аберрации вызываются прохождением двух отдельных частиц, и их выход пропорционален квадрату дозы (/ Я). На рис. 7.7 показаны примеры одно- и двухударных хромосомных и хроматидных аберраций. Одноударные аберрации линейно зависят от дозы, для более сложных аберраций зависимость нелинейная (рис. 7.8). Выход одноударных аберраций, по-видимому, не зависит от мощности дозы. Если события ионизации происходят с частотой 1 раз в 1 с или 1 раз в 1 мин и каждое такое событие вызывает разрыв, то соответственно через 1 мин или через 1 ч в обоих случаях будет получена одна и та же поглощенная доза и возникает одно и то же число (около 60) потенциальных разрывов хромосом. Два повреждения одной хромосомы, необходимые для образования более сложных аберраций, могут порождаться одним или двумя треками ионизирующих частиц, и истинная форма кривой доза — эффект для двухударных аберраций типа, например, нестабильных дицентриков будет зависеть от мощности дозы и ЛПЭ излучения. Мощность дозы здесь важна, поскольку число наблюдаемых двухударных аберраций зависит от вероятности того, что первый и второй разрывы произойдут рядом друг с другом в пространстве и времени. Необходимо, чтобы два разрыва находились в достаточной близости друг к другу в ядре для того, чтобы они могли взаимодействовать и дать двухударную аберрацию они должны также произойти в максимально коротком временном интервале, чтобы первый разрыв не успел воссоединиться до того, как возникает второй. [c.94]

Недавно был предложен другой метод, при помощи которого можно измерить и разрывы ДНК и повреждения оснований. Этот метод "раскручивания" имеет большое значение, так как его можно применять при облучении в гораздо меньших дозах (около 10 Гр), чем при старых методах. Зависимость между дозой и числом ДР, вызванных облучением, остается выясненной не до конца, по крайней мере в клетках млекопитающих. Некоторые исследователи находят простую линейную зависимость, другие обнаруживают, что только начальная часть кривой при облучении в низких дозах является линейной, а при более высоких дозах число ДР возрастает в соответствии со степенной зависимостью, т. е. кривая доза—эффект—линейно-квадратичная. Такая зависимость показывает, что ДР могут образовываться при прохождении одного события ионизации или являться результатом двух независимых ОР. Важность различий между линейной и линейно-квадратичной кривой доза—эффект станет понятной при анализе гибели клеток (см. гл. 3) и оценке радиационной опасности (см. гл. 8,9 и 11). [c.39]

На рис. 9.1 приведены различные теоретические кривые доза—эффект для радиационного канцерогенеза. Линейная зависимость между дозой и частотой возникновения опухолей впервые была предложена 25 лет назад как простейшая рабочая гипотеза в целях радиационной защиты. Многие ученые до сих пор считают, что эта теория подтверждается многими экспериментальными данными и данными на человеке. Линейная функция выражается [c.120]

Индукция опухолей считается наиболее значительной опасностью, которую представляет излучение для человека. Поэтому проводят многочисленные эксперименты в целях выяснения механизмов индукции опухолей и получения ответов на такие важнейшие вопросы, как "какова форма кривой доза—эффект для низких доз облучения Изменяется ли форма кривой в зависимости от типа ткани Как влияют на индукцию опухолей качество излучения (ЛПЭ) и мощность дозы И, наконец, в какой степени полученные в экспериментах на животных зависимости доза—эффект можно применить к человеку " [c.123]

В главе также приведены экспериментальные данные по радиационному сокращению жизни животных и человека. Острое воздействие рентгеновским и 7-излучением приводит приблизительно к 5%-ному уменьшению продолжительности жизни у большинства изучаемых видов. Пролонгированное облучение излучениями с низкой ЛПЭ в 5—10 раз менее эффективно, чем острое облучение. Кривая доза—эффект для сокращения жизни, вероятно, не является линейной при низких дозах, но эксперименты на большом числе животных показали, что нельзя отрицать линейную зависимость, поэтому для радиационного сокращения жизни может не быть пороговой дозы. Имеются доказательства, что сокращение жизни происходит и у человека. Основной причиной радиационного сокращения жизни является, вероятно, индукция опухолей однако есть неопровержимые доказательства, что уменьшение длительности жизни происходит и вследствие других, неспецифических повреждений, не связанных с индукцией опухолей. [c.149]

Подставив значения моментов из формулы (8.10) в формулу (8.11), получим зависимость эффекта от дозы. Строго говоря, мера эффекта однозначно определяется набором бесконечно большого числа моментов. Практически число членов ряда в формуле (8.11) может быть ограничено исходя из точности экспериментальных кривых доза—эффект. Бели ограничиться только первыми дв) мя членами, то получается линейно-квадра-тическая зависимость от дозы, наблюдаемая для некоторых радиобиологических эффектов, [c.236]

Зона токсического действия у метилтиофена такая же, как у тиофена, ибо кривые зависимости доза — эффект обоих веществ имеют один и тот же угол наклона. Однако опасность острых отравлений метилтиофеном меньше, чем у тиофена, так как летучесть и соответственно двухфазная токсичность его значительно ниже. [c.575]

Согласно этим уравнениям зависимость величины эффекта от дозы лиганда или фермента описывается гиперболой (экспериментальные кривые доза—эффект во многих случаях имеют именно такой вид). Чаще всего для работы пользуются графическим выражением зависимости эффекта не от концентрации, а от логарифма концентрации лиганда. Графически зависимость результатов может быть представлена разными способами, однако наиболее информативным способом расчета являются координаты Скэпгчарда. Действительно, помимо равновесной константы связывания и общей концентрации центров связывания этот метод позволяет определить концентрацию свободного лиганда, соответствующую данной концентрации комплекса В. Константа дассоциации равна котангенсу угла наклона прямой. Отрезок на оси абсцисс от точки пересечения с прямой до начала координат соответствует максимальному уровню насыщения центров связывания (рис.8.5). [c.264]

Ha рис. 6.5 приведена зависимость вероятности гибели от КМС у взрослых людей от дозы рентгеновского или у-излучения. Необходимо отметить, что, во-первых, при облучении в дозах более 2—5 Гр вероятность гибели составляет от 1 до 99% во-вторых, имеется некоторая неопреде-пенность в отношении накпона кривой и ее доверительных интервалов — значение ЛД50/6О может быть таким низким, как 2,5 Гр, или таким высоким, как 4,5 Гр в-третьих, зависимость доза—эффект определена для взрослых — дети и подростки, возможно, являются более радиочувствительными в-четвертых, кривая представляет вероятность гибе- [c.81]

Еще большую осторожность необходимо соблюдать при тренировке в диапазоне предельных нагрузок, где зависимость "доза — эффект" имеет вид параболической кривой (рис. 192, фрагмент 4). В этой области нагрузок прирост развиваемой функции прекращается. Если после этого объем применяемых нагрузок продолжает возрастать, то обнаруживается заметное снижение тренировочного эффекта (фрагмент 5). Это положение наглядно иллюстрируют данные об изменениях величины общего Оз-долга в зависимости от объема выполненной тренировочной работы анаэробной направленности, выявленные у футболистов (рис. 194). Вершина параболической зависимости, указывающая на значения объема интервальных нагрузок, позволяющего в наибольшей степени воздействовать на анаэробные функции футболистов, находится на уровне 240 ч в год. В большем объеме эти нагрузки уже не способствовали развитию анаэробной емкости организма и приводили к снижению тренировочного эффекта. [c.411]

В процессе обеззараживания хлор расходуется на окисление органических примесей, содержащихся в воде, поэтому для обеспечения надежного бактерицидного эффекта в обработанной воде поддерживают определенную концентрацию остаточного хлора. Зависимость между дозой введенного и концентрацией остаточного активного хлора выражается кривой, показанной на рис. 36. Отрезок ОА соответствует полной хлоропоглощаемости воды. Чем больше в воде веществ, способных окисляться хлором, тем больше величина хлоропоглощаемости. Для обеззараживания сточных вод поэтому требуются большие дозы хлора. Так, для обеззараживания воды из подземных источников доза активного хлора по СНиП И-31.-74 должна составлять 0,7—1 мг/л, сточной воды после полной биологической очистки — 3 мг/л (СНиП П-32-74), а сточной воды, прошедшей только механическую очистку — 10 мг/л. [c.157]

Зависимость эффекта от дозы облучения экспоненциальна. При самых малых дозах обнаруживаются молекулы фермента, утратившие способность расщеплять субстраты обоих типов с ростом поглощенной дозы число таких молекул возрастает вначале резко, почти линейно, а затем мы видим, как значительному приращению дозы соответствует лишь небольшое увеличение доли инактивированных молекул. Для проверки экспоненциального характера зависимости доза—эффект необходимо преобразовать кривую П1-1, А в полулогарифмических координатах,. как это сделано на рис. ПМ, Б (по оси ординат откладывается не доля. .молекул, сохранивших исходную активность, а натуральный логарифм этой величины). Все экспериментальные точки укладываются на прямую, проходящую под углом к оси ординат, следовательно, 1пЛ//Л/о = —или N N0 = 6- (см. уравнение П-9). [c.60]

По теории мишени изменение формы кривой доза — эффект в зависимости от ЛПЭ объясняется тем, что для излучения с высоким ЛПЭ прохождения одной ионизирующей частицы через мишень достаточно, чтобы произвести эффект, в то время как для излучения с малым ЛПЭ необходимо больше одного прохождения. Если для излучения с низким ЛПЭ всегда необходимо больше одного прохождения, то ОБЭ для излучений с высоким ЛПЭ по отношению к излучениям с низким ЛПЭ будет бесконечно увеличиваться с уменьшением дозы. Однако если существует конечная, но возможна лишь малая вероятность того, что эффект может произойти в результате одного прохождения, то ОБЭ должно иметь предельное значение, которое определяется отношением коэффициентов при членах, линейно зависящих от дозы для двух видов излучений. Согласно простой теории мишени следует ожидать, что при очень малых дозах и при любых мощностях доз ОБЭ будет достигать предельного значения. Если между последовательными прохождениями частицы через мишень действуют механизмы восстановления, то предельное значение ОБЭ достигают при малых мощностях доз — при любом значении полной дозы. Как указывают многие из авторов предетавленадя работ, экспериментальная проверка этого положения [c.16]

По оси абсцисс верхняя шпала —доза облучения, рад, нижняя — время между двумя облучениями, часы по оси ординат — доля выживших клеток 1 — кривая доза—эффект S — зависимость выживаемости клеток от интервала фракционирования Sj — выживаемость при однократном облучении (I фракция) — выживаемость при облучении суммарной дозой — выжи- [c.130]

Изучение спектров действия поляротропизмов сильно затруднено из-за нелинейного характера кривых доза — эффект (сигмовидные, двугорбые и другой формы кривые в зависимости от температуры, времени и интенсивности освещения и т. д.). Тем не менее приближенная оценка спектров действия показывает, что в качестве хромофора в этих реакциях могут выступать флавины. [c.174]

С открытием мутагенного действия излучений многие радиобиологи перешли, к изучению единичной реакции дискретных биологических структур (генов, хромосом) на радиационное воздействие. В это же время значительно совершенствуются методы дозиметрии излучений, вводится и онизационая единица дозы — рентген. Появляется возможность количественного анализа биологического действия излучений, основанного на выяснении зависимости между наблюдаемым биологическим эффектом и дозой радиации, поглощенной изучаемой системой. Такие эксперименты проводились не только на ядерных наследственных структурах, но и на клонах клеток, вирусных частицах, препаратах ферментов. Результаты, полученные в точных количественных опытах, свидетельствовали о вероятностном характере проявления единичной реакции объекта в ответ на облучение в данной дозе радиации. Иначе говоря, при облучении однородных объектов (клетки одного клона, молекулы одного типа и т. д.) наблюдали, что при любой малой дозе радиации некоторое число объектов оказывается пораженным, а другие сохраняют исходные свойства при самой большой дозе радиации небольшая доля объектов все еще остается непораженной. Кривые доза — эффект в этих случаях имели экспоненциальный характер и надежно экстраполировались к нулевой точке. Обнаруженный эффект нельзя было объяснить ес-. тественной вариабельностью речь шла о генетически однородных клетках и вирусных частицах или молекулах одного типа. Его трактовка потребовала привлечения фундаментальных физических концепций, прежде всего представлений о вероятностном характере поглощения энергии излучений, о дискретной природе частиц, составляющих ионизирующие излучения, о физически микро-гетерогенной организации биологических структур. [c.9]

Обнаруженный в строгих количественных экспериментах ха рактер зависимости биологического эффекта от дозы облучения трудно объяснить, оставаясь в рамках только бирлогических закономерностей, т. е. исходя лишь из особенностей объекта (клетки, вируса нли фермента). Отсутствие нижнего порога на кривой доза—эффект означает, что в пределах Генетически однородной популяции существуют объекты, которые гибнут при самых малых дозах, тогда как другие выживают при действии огромных доз облучения. Естественная вариабельность (минималь- [c.46]

Методика введения веществ в перфузионный ток позволяет построить кривые доза—эффект. Такие исследования дают возможность установить нелинейные зависимости электрической активности от концентрации изучаемого вещества. Так, в недавнем исследовании было показано, что введение в перфузионный раствор 5 мкМ норадреналина сопровождается ростом амплитуды популяционного спайка в срезах гиппокампа, 10—25 мкМ концентрация агента вызывала фазные реакции — первоначальное увеличение амплитуды популяционного спайка с последующим его угнетением. Дальнейшее возрастание концентрации норадреналина (50 мкМ) сопровождалось только угнетением регистрируемого спайка (Mueller et al., 1981). Описанный метод позволяет исследовать в срезах мозга эффекты различных веществ, определять место и механизм их действия, вести целенаправленный поиск новых лекарственных препаратов. [c.50]

Доминантные летальные мутации — это точковые или хромосомные мутации, возникшие в половых клетках родителей и вызывающие гибель змбриона. Техника постановки эксперимента заключается в следующем. Облучают самцов или самок экспериментальных животных, затем их спаривают с необлученными партнерами противоположного пола и определяют доминантные летальные мутации пренатальными методами, вкючающими обследование матки беременных самок и подсчет количества желтых тел, живых и мертвых эмбрионов или определение отношения мертвых эмбрионов к общему числу имплантантов. Облучение вызывает увеличение постимплантационной гибели у всех лабораторных животных, хотя наблюдаются поразительные различия в чувствительности не только между разными видами животных (хомяки, морские свинки и мыши), но и между разными линиями мышей. Соотношение между дозой излучения и индукцией доминантных леталей в разных исследованиях различается в одних случаях обнаружена линейная зависимость, а в других - экспоненциальная кривая доза - эффект. [c.103]

Как отмечено выше, частота стабильных аберраций хромосом, выявляемых методом FISH, позволяет оцепить поглощенные дозы ионизирующих излучений, полученные облученными людьми в отдаленные сроки. При этом для оценки дозы используют калибровочные кривые, построенные в тщательных лабораторных экспериментах в ходе изучения зависимости частоты транслокаций от дозы излучения (кривые доза — эффект ). Пример такой калибровочной кривой представлен на рисунке 6.24. Зная частоту выявленных аберраций хромосом у того или иного человека, можно показать с определенной степенью достоверности (на рисунке приведены 95%-ые доверительные интервалы) полученную им дозу ионизирующих излучений. [c.166]

Действительно удивительной характеристикой эффектов сверхмалых доз является немонотонность кривых в координатах доза-эффект. Авторы [81] называют это сложным полимодальным характером дозо-вой зависимости. [c.116]

Кинетические кривые 5-образного типа характеризуют изменение концентрации конечного продукта последовательных мо-номолекулярных, цепных разветвленных и автокаталических реакций [51], а также накопление конечного стабильного изотопа в радиоактивном ряду [52]. Аналогичную зависимость можно наблюдать при исследовании процессов инактивации различных веществ биологического происхождения и гибели микроорганизмов под влиянием различных воздействий. Широко распространенная зависимость доза — эффект также имеет характер кривой сигмоидного типа. [c.47]

Изучалось привпвание акрилонитрила па пленках полиэтилена и полипропилена, предварительно облученных гамма-лучами в присутствии воздуха. Пленки полимеров приготовлялись в идентичных условиях, с тем же самым катализатором типа Циглера, и имели одинаковую толщину в 0,35 мм. Результаты прививания на полиэтилене сходны с полученными ранее для случая полиэтилена высокого давления. Наоборот, в случае полипропилена, кинетический характер реакции совершенно другой. Так, кривые конверсии, полученные при прививании акрилонитрила на полиэтилене, все имеют большую линейную часть, тогда как в случае полипропилена форма кривых конверсии меняется в зависимости от дозы предварительного облучения. Для малых доз эти кривые имеют само-уск0ряющи11ся характер, типичный для реакций, происходящих с <<гель-эффектом , в то время как для повышенных доз реакция в начале очень быстра, но скоро достигает ограниченного предела прививания, дальше которого прививание практически прекращается. Количество гомополимера (полиакри-лопитрила), образующегося в ходе реакции, гораздо больше в случае прививания на полипропилене, чем в случае полиэтилена. Скорость прививания на полиэтилене прямо пропорциональна дозе предварительного облучения и изменяется с интенсивностью по уравнению V = К - . В случае полипропилена начальная скорость прививания меняется пропорционально дозе в степени 0,65 и интенсивности в степени 0,6 напротив, мгновенная скорость для данной конверсии проходит через максимум и затем надает нри более высоких дозах. [c.164]

Terasima и Tolma h также обнаружили этот эффект после облучения, но они считают, что число делений в большой мере зависит от того, в какую из фаз клеточного цикла облучали клетки (рис. 6). Эти авторы также построили для синхронизированной популяции HeLa-клеток кривые зависимости между дозой рентгеновского [c.261]

Rajewsky спрашивает Dewey [д], как следует понимать указание на высокие и низкие дозы (т. е. учитывается ли мощность или тотальная доза) и, в связи с этим, имеется ли какая-либо зависимость от мощности дозы. Dewey объяснил, что при низких дозах (т. е. меньших 20—30 крад) форма кривой выживаемости в азоте сохраняется постоянной независимо от температуры. При высоких дозах, где имелся заметный температурный эффект, проявлялось также влияние мощности дозы. Эффект изменения мощности дозы слишком сложен, чтобы его можно было обсудить в деталях резкое изменение мощности должно привести к явлениям, описанным лишь поверхностно. [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология