Содержание
1. Потенциалдействия. Роль ионов Na K в генерации потенциала действия в нервных и мышечныхволокнах: роль ионов Ca и Cl
2. Восстановлениеот радиационного поражения
3. Основныеметоды регистрации радиоактивных излучений и частиц Их характеристика
Список литературы
1.Потенциал действия. Роль ионов Na и К в генерации потенциала действия в нервныхи мышечных волокнах: роль ионов Са и CI
Потенциал действияразвивается на мембране в результате её возбуждения и сопровождается резкимизменением мембранного потенциала.
В потенциаледействия выделяют несколько фаз:
• фаза деполяризации;
• фаза быстрой реполяризации;
• фаза медленнойреполяризации (отрицательный следовый потенциал);
• фаза гиперполяризации(положительный следовый потенциал).
Фаза деполяризации.Развитие ПД возможно только при действии раздражителей, которые вызываютдеполяризацию клеточной мембраны. При деполяризации клеточной мембраны докритического уровня деполяризации (КУД) происходит лавинообразное открытиепотенциал чувствительных Na+- каналов. Положительно заряженные ионы Na+ входятв клетку по градиенту концентрации (натриевый ток), в результате чегомембранный потенциал очень быстро уменьшается до 0, а затем приобретаетположительное значение. Явление изменения знака мембранного потенциала называютреверсией заряда мембраны.
Фаза быстрой имедленной реполяризации. В результате деполяризации мембраны происходитоткрытие потенциалчувствительных К+- каналов. Положительно заряженные ионы К+выходят из клетки по градиенту концентрации (калиевый ток), что приводит квосстановлению потенциала мембраны. В начале фазы интенсивность калиевого токавысока и реполяризация происходит быстро, к концу фазы интенсивность калиевоготока снижается и реполяризация замедляется. Усиливает реполяризацию поступлениев клетку Ca2+ Фаза гиперполяризации развивается за счет остаточного калиевоготока и за счет прямого электрогенного эффекта активировавшейся Na+/K+ помпы.Поступление в клетку Cl– дополнительно гиперполяризует мембрану Изменениевеличины мембранного потенциала во время развития потенциала действия связано впервую очередь с изменением проницаемости мембраны для ионов натрия и калия.
2. Восстановление от радиационногопоражения
Радиационными(лучевыми) поражениями называются патологические изменения в организме,возникающие в результате воздействия на него ионизирующего излучения. Подвлиянием ионизирующего излучения в организме образуются вещества, обладающиевысокой химической активностью, в первую очередь продукты радиолиза воды,возникают нарушения молекулярных связей на клеточном уровне, прежде всего вклетках кроветворения, кишечного эпителия, половых желез. Характер ивыраженность радиационных поражений зависит от вида ионизирующего излучения,его дозы, времени облучения, возраста и пола пациентов. Начальный периодпроявляется местными и общими реакциями, которые продолжаются от несколькихчасов до нескольких суток. В этот период наблюдается покраснение кожи, тошнота,рвота, слабость, головная боль, повышение температуры тела.
При высокой дозеоблучения наблюдаются расстройства сознания. Последующий латентный (скрытый)период длительностью от 2 до 4-5 недель протекает на фоне улучшениясамочувствия больных, сопровождаясь, однако, патологическими изменениями ворганах и тканях. Период выраженных клинических проявлений характеризуется тяжелымпоражением кроветворной системы, кишечника, подавлением иммунитета,интоксикацией, повторными кровотечениями, присоединением инфекционныхосложнений, и сменяется при благоприятном течении через 2-3 недели периодомвосстановления функций пораженных органов и улучшением состояния больных.
Восстановление отоблучения — восстановление исходной структуры или жизнеспособности клетки,ткани, органа, системы органов, организма после облучения. Восстановление ДНК — репарация. Восстановление организма — пролиферация тканей критических органовза счет сохранивших жизнеспособность стволовых клеток костного мозга икишечника.
Процесс восстановленияорганизма после облучения в умеренных дозах наступает быстро. При лёгких формахлучевой болезни выраженные клинические проявления могут отсутствовать. Приболее тяжёлых формах период полного восстановления иногда затягивается до годаи больше. Как отдалённые проявления лучевой болезни у женщин отмечаетсябесплодие, у мужчин — азооспермия; эти изменения чаще носят временный характер.Через много месяцев и даже лет иногда развивается помутнение хрусталика (такназываемая лучевая катаракта). После перенесённой острой лучевой болезни иногдаостаются стойкие невротические проявления, очаговые нарушения кровообращения;возможно развитие склеротических изменений, злокачественных новообразований,лейкозов, появление у потомства пороков развития, наследственных заболеваний.
3.Основные методы регистрации радиоактивных излучений и частиц Их характеристика
Различные регистрирующиеустройства позволяют изучать в основном заряженные частицы, которые вызываютионизацию среды, т.е. при соударении вырывают электрон из атомов частиц среды,сообщая ему энергию ионизации Ei. Однако незаряженные частицы, особенно сбольшой энергией также могут взаимодействовать с электронами атомов или ядрамии, в конечном итоге, могут быть зарегистрированы.
Основные методы иустройства регистрации частиц.
Ионизационная камера.Это герметичный сосуд с двумя электродами, заполненный газом (воздух, водород,азот и др.) при пониженном давлении. Между электродами создается разностьпотенциалов в пределах 100- 1500 В. Регистрируемая частица, попадая в счетчик,вызывает ионизацию газа и появление тока в цепи. Камера работает в режименасыщения- все электроны и ионы, образуемые частицей, достигают электродов,поэтому величина тока I пропорциональна числу частиц (интенсивности излучения)N, т.е. I=kN.
Отсутствие или наличиеударной ионизации влияет только на величину тока I, которая в любом случаезависит от количества частиц N.
Однако если и дальшеувеличивать разность потенциалов, то мы попадаем в область самостоятельногоразряда, который вызывается внешней частицей, но не прекращается припоследующем отсутствии частиц и нужны специальные устройства для его гашения. СчетчикГейгера- Мюллера (СГМ). В основе его работы- самостоятельный газовый разряд.Конструктивно СГМ выполнен в виде стеклянной трубки, покрытой изнутри тонкимслоем меди (катод) и центральной вольфрамовой нити (анод).
Частицы высоких энергий(b- ,g- и др.) проникают через стенку датчика, для a-частиц в торце счетчикаделают окошко из алюминиевой фольги или слюды. Возникающий самостоятельныйразряд кратковременный, т.к. разрядный ток создает падение напряжения насопротивлении R, которое велико и напряжение между электродами счетчика(соответственно и Е) уменьшается настолько, что энергии электронов или ионовqE'l уже недостаточно для ионизации встречных молекул.
Происходит быстраярекомбинация электронов и ионов, газовый разряд прекращается. Счетчик приходитв исходное состояние и может регистрировать следующую частицу. Таким образомкаждая частица, попадая в счетчик, дает импульс тока и скачок напряжения на R,который можно регистрировать любым счетчиком импульсов. Если мощность излучениябольше, то счетчик не успевает срабатывать и надо воспользоваться ионизационнойкамерой, в которой I=kN.
Списоклитературы
1.Рубин А.Б. Биофизика. – М.: «Наука», 1988. 222 с.
2.БИОФИЗИКА; Антонов В.Ф. и др.; Владос; 2003 г. 288 с.
3.Базыкин А.Д. Математическая биофизика взаимодействующих популяций. М.: Наука,1985. 181 с.
4.Волькенштейн М.В. Биофизика. М.: Наука, 1988. 592 с.
5.Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическое моделированиев биофизике. Введение в теоретическую биофизику. Ижевск: Ин-т компьют.исследований, 2004. 471 с.