План реферата.
Введення
Глава 1. Загальна характеристика радіопротекторів. Шляхи пошуку новихречовин.
Глава 2. Характеристика окремих радіопротекторів.
Глава 3. Маловивчені радіопротектори.
Глава 4. Невдалі гіпотези.
Висновок. Радіопротектори і людина.
Список використаної літератури.
Введення.
Реальну небезпеку для людини представляє іонізуючарадіація.
Іонізуюче випромінювання - це таке випромінювання, енергія якогодостатня
для іонізації (утворення позитивних і негативних іонів)
опромінюваної середовища. Рентгенівські (х-промені) та (-промені маютьнайбільшою
проникаючою здатністю з усіх видів ІВ. При зіткненні зматерією
вони вкрай нерівномірно передають свою енергію, чим значно
ушкоджують, наприклад, окремі клітини живих організмів.
Можливість зменшення радіаційного ураження, викликаногочастинками
високих енергій, і профілактичне застосування радіозахисні речовинв
даний час має велике практичне значення.
Але існує декілька проблем. Лабораторні дослідженнянайчастіше
поводиться на дрібних тварин, комах, рослинах імікроорганізмах.
Досліди ставляться на мишах, щурах, кроликах. Значно рідшедосліджується
вплив агентів на більш високоорганізованих тварин. Томутак
велика наукова цінність експериментів з використанням в якості
піддослідних тварин собак і мавп. Досліди на людях носять строго
добровільний характер і не проводяться без попередньоговипробування
препаратів на інших організмах та екстраполяції даних на людину.
Багато радіозахисні речовини високотоксичних або єсильними
отрутами. Їх застосування може викликати негативні побічні реакції.
Деякі речовини є активними агентами, і перевищення їхдози
може викликати небажані наслідки.
Глава 1. Загальна характеристика радіопротекторів.
Шляхи пошуку нових радіозахисні речовин.
Під хімічним захистом від дії іонізуючої радіаціїрозуміють
ослаблення результату впливу опромінення на організм за умови
введення в нього хімічної сполуки (радіопротектора).
радіопротектори [радіо ... + лат. protector - вартовий, захисник] - це
хімічні речовини, що підвищують стійкість організму до опромінення, т.тобто його
радіорезистентність.
Ефект хімічного захисту від шкідливого дії іонізуючої
радіації був виявлений приблизно в 1949 році. З тих пір в багатьох
лабораторіях на мікроорганізми, рослини і тварин з метоюзміни
їх радіочутливості були випробувані тисячі речовин, що відносяться до
найрізноманітніших класів хімічних сполук. На жаль,всього
кілька десятків виявилися ефективними у профілактиці променевоїхвороби.
Деякі радіопротектори вже стали фармакопейними препаратами, і їх
використовують при рентгенотерапії злоякісних новоутворень.
Слід також відзначити, що з усього арсеналу хімічнихзахисних
коштів переважна більшість діє тільки за умови, якщоїх
вводять до початку опромінення або в процесі його, і не роблять
позитивного ефекту, будучи введеними після впливуіонізуючої
радіації.
Механізм захисної дії радіопротекторів найтіснішим чиномпов'язаний з
фізико-хімічними процесами в клітині. У той же час, вони активно
втручаються в метаболічні реакції. Багато гіпотези механізмів
захисної дії протекторів зводяться до того, що в моментопромінення
необхідно інгібувати основні біосинтезу клітин.
Загальним для радіопротекторів є те, що чим більше їхрадіозахисний
дію, тим значніше вони знижують окислювально-відновлювальний
потенціал клітин.
Опубліковані роботи, в яких показано, що різке збільшеннявологості
об'єктів (до 20%) під час опромінення збільшує їх стійкість до
дії радіації. Існують гіпотези про механізм радіозахисного
дії води.
Зі збільшенням концентрації вільного кисню ефект дії
іонізуючої радіації посилюється (кисневий ефект). Припідвищеному
доступ кисню після опромінення збільшується шкода, заподіяна ІІ
організму (кисневі наслідки).
Радіозахисний ефект може бути досягнутий при введенні активних
речовин, різко змінюють протягом основних радіочутливих
біохімічних процесів. Такими властивостями володіють:
1) з'єднання, здатні тимчасово реагувати з активними групами молекул у клітинах;
2) з'єднання, здатні інтенсивно поглинати випромінювання води;
3) з'єднання, що сприяють переходу енергії іонізації ізбудження в
теплову;
4) з'єднання, що реагують з радикалами;
5) біостимулятори (вітаміни, гормони, ферменти).
Саме в цих напрямках проводиться пошук новихрадіозахисні
речовин.
Вже через 10-20 хвилин метаболізм сильно змінюється. Механізмзахисту
більшості радіопротекторів - комплексний.
Глава 2. Характеристика окремих радіопротекторів.
L-цистеїн та його похідні.
L-цистеїн відноситься до з'єднань, для яких дуже важливаступінь
очищення. Від цього залежить його здатність до радіозащіте. Алеможливості
використання препарату на високоорганізованих тварини обмежені,так
як у собак, опромінюваних (-променями, це викликало судоми, нападиблювоти і
інші побічні реакції. Подібні речовини ефективні тільки при
введення незадовго до опромінення.
У 1951 році були опубліковані дані про те, щодекарбоксілірованное
похідне l-цистеїну - (-меркаптоетіламін (МЕА) маєздатністю
захищати тварин від дії іонізуючої радіації в летальноїдозі.
В одному з дослідів собаки опромінювалися (-квантами (Co60) іотримали дозу
400 р. Їм було введено 111 мг/кг МЕА. 50% тварин вижила.
Л. Ф. Семенов повідомив, що МЕА захищає мавп від променевоїхвороби.
В іншому досліді миші опромінювалися 20 хвилин дозою потужністю 32,5р/хв.
Результати експерименту наведені в таблиці.
| З'єднання | Кількість тварин | Препарат (мг/кг) | вижило | вижило, |
| | | | Через 30 |% |
| | | | Дн. | |
| Контроль | 20 |-----------------| 1 | 5 |
| | |--------- | | |
| МЕА | 20 | 150 | 6 | 30 |
| | 20 | 200 | 10 | 50 |
| МЕА + АТФ | 20 | 150 +150 | 13 | 65 |
Таким чином, численні експерименти підготували грунт для
перенесення досліджень в клініки, для вивчення дії МЕА налюдей.
Більшість похідних l-цистеїну зменшують ефективну дозу
радіації і прискорюють процеси відновлення. АЕТ, що застосовується у
профілактичних цілях зменшує пошкодження ядерного апаратуклітин.
Дія МЕА засноване на зниженні споживання киснюорганізмом
при введенні препарату.
Багато з'єднання цього класу зменшують хімічного мутагенезу, і у них
є загальна властивість: у міру збільшення довжини вуглецевого ланцюгазахисне
дія зменшується.
Механізм дії протекторів пов'язаний і з явищем синергізму -
одностороннім або взаємним посиленням дії. Ефект від застосування
вище у комбінації l-цистеїн + ціаністий натрій з-за різногодії
препаратів. Також можливе поєднання l-цистеїну з гістаміном, АТФ,
Na2S2O2, аміноацетонітріном, піридоксин.
Аміни.
За даними Александера, гістамін забезпечує надійний захист при
введення 220 мг/кг.
5-оксітріптамін (серотонін) у суміші з ацетилхоліном надаєбільше
ефективну дію, ніж при введенні кожного з них поокремо. Це
підтверджують експерименти на макаках-резус.
За деякими даними аміназин та фенатін полегшують перебігпроменевої
хвороби, а 5-метоксікріптамін (мексамін) захищає кровотворну тканину.
Також захисною дією володіє білок стеллін, виділений зядер
деяких клітин риб.
Синергізм властивий сполученням l-цистеїну з сульфатом,хлоргідратом і
аскорбінатом стелліна. При введенні цих комбінацій виживаність
піддослідних тварин склала 70-80%, що значно вище, ніж при
використанні компонентів окремо (20% і 20-40%). Металевийефір
стелліна проявляє захисну дію тільки в суміші.
Всі аміни є сильними фармакологічними агентами.
Наприклад,
гістамін діє на кров'яні судини і кров'яний тиск,
тому його введення у великих кількостях небезпечно. Також всі аміни
сповільнюють деструкційних і окисні процеси в організмі.
Ефективність ціанистого натрію підтверджена дослідами на мишах іна
собак (у поєднанні з цистеїном, 500 р).
Також радіопротектора є ціанофори - фурфуролціангідрін,
ацетонціангідрін і багато інших, службовці інгібіторами тканинного
дихання.
Нітрат натрію і метгемоглобінобразователі.
Одним з найважливіших ефектів дії нітрату натрію є
зменшення пригнічення поділу клітин, але він, у поєднанні з етиловим
спиртом викликає розширення капілярів, хоча і підвищує відсоток
виживаності тварин до 90% (мишей). Також експериментивироблялися
на собаках.
При утворенні метгемоглобіну двовалентне залізо перетворюєтьсяв
тривалентне, що служить захистом від рентгенівських і (-променів, такяк
переноситься менше кисню.
Амінофеноли.
Ці речовини випробовувалися на собаках в комплексі з вітамінамиі
антибіотиками (при підвищенні температури тіла). Вони виявилися
ефективними, і показники виживаності різко зросли. Прикладами
амінофенолов можуть служити параамінопропіофенол (ПАПФ),
ортоамінопропіофенол (ОАПФ) і метаамінопропіофенол (МАПФ).
Глава 3. Маловивчені радіопротектори.
До речовин, радіозахисний дія яких вивчено недостатньо,
відносяться деякі спирти, вуглеводи, жирні кислоти.
Можливо, антибіотики можуть забезпечити захист організму відрентгенівського та (-випромінювання.
При опроміненні мишей дозою 500 р. ефективними виявилися наркотики
нембутал і деякі інші.
Резерпін випробовувався на мишах і щурах. Його радіозахиснийдію
обумовлено тим, що він підвищує рівень серотоніну та адреналіну в крові,
надає судинозвужувальну дію. Резерпін ефективний тільки при
введення задовго до опромінення
Молекули азоту та інертні гази витісняють кисень з
радіочутливих структур, чим зменшують кисневий ефект. < p> Роль CO в радіозащіте не визначена. Можливо, оксид вуглецюздатний
загальмовує деякі ланцюгові реакції, що виникають під впливом
іонізуючого випромінювання.
Захист від радіації забезпечують колхіцин, берберін і деякіінші
алкалоїди, здатні впливати на процеси ділення клітин.
Глава 3. Природничі радіопротектори.
Природничі радіозахисні речовини відносяться до протектора
пролонгованої дії. Вони здатні послабити протягом променевоїхвороби
і підвищити загальну радіорезистентність організму.
Останнім часом інтерес до питань профілактики променевоїхвороби з
допомогою вітамінів, ферментів і гормонів підвищився.
Для більшості вітамінів і гормонів, які використовуються дляпрофілактики,
характерно сприятливу дію тільки при опроміненні всублетальлними
дозах і багаторазовому введенні, нерідко за великий період часудо
опромінення.
Речовини, що мають властивості вітаміну Р.
Дія подібних речовин засноване на зміцненні стіноккровоносних
судин. Такими властивостями володіють: рутин (міститься в спаржі,листках
евкаліпта і гречки), кварцетин (був виділений з чорної смородини)і
деякі інші речовини. Також вони сприяють кращій засвоюваності
вітаміну С і зниження гіперфункції щитовидної залози. Позитивні
результати отримані при введенні речовин щурам протягом 30 дніві
подальшому опроміненні їх дозою 500 р.
Біотин - дуже поширене в природі речовина, яка бере участьв багатьох біохімічних реакціях.
Вітаміни групи В (В1, В6, В12). Радіозахисний діювітамінів -
активних біокаталізаторів засноване на тому, що при їх нестачі
відбувається пригнічення або повне вимкнення деяких біохімічних
процесів.
Навіть в летальних дозах радіозахисний дія робить коензим
ацетилювання (КоА).
Гормони.
радіопротектора є жіночі (естрадіол, естріолу та. Т. д.)і чоловічі
статеві гормони (андростерон, метилтестостерон).
Також радіозахисний дію роблять гормони зобної залози
(випробувані на дрібних тварин) і гіпофіза. Проводилися досліди по
опромінення мишей в смертельних дозах, і соматропний, і
адренокортикотропний гормон (АКТГ) підвищили виживаність до 77%.
Важливу роль у захисті організму від іонізуючої радіації грають
гормони надниркових залоз, в першу чергу, адреналін і норадреналін.
Так як
радіація викликає порушення функцій надниркових залоз, використаннягормонів
для зниження ушкоджень організму цілком логічно.
Адреналін належить до біогенних амінів. Він надаєсудинозвужувальну
дію на артеріоли, артерії шкіри, органів травного тракту і
нирок. Норадреналін володіє подібним дією. При введенні вранні
терміни після опромінення вони здатні активізувати відновлювальні
реакції і сповільнити розвиток деструкційних процесів вліпопротеїнову
структурах.
Глава 4. Невдалі гіпотези.
Величезна кількість досліджень дії радіопротекторів іпостійне
пильну увагу до цього питання породило безліч невдалих
гіпотез і припущень. Ось деякі з них.
1. Якщо більшість радіопротекторів токсично, то можна ввестибудь-який
токсична речовина, і воно надасть радіозахисний дію.
Згодом
було доведено, що немає ніякого зв'язку між токсичністю ірадіозахисним
дією речовин.
2. Було відмічено, що більшість радіозахисні речовин викликає
зниження температури тіла. Між цими процесами також немає зв'язку.
Існують речовини, що знижують температуру тіла, але не є
радіопротектора.
А при зовнішньому зниження температури разом із використанням
радіопротектора ефект виявився меншим, ніж при використанні одного
радіозахисного речовини.
3. Можливість впливу радіопротекторів на центральну іпериферичну
нервову систему не доведена.
4. Також не отримала розвитку теорія про те, що радіопротекторислужать
«запчастинами» для організму, заміщаючи зруйновані молекули.
5. Невдалою можна також вважати гіпотезу про те, що всірадіозахисні
речовини прискорюють процеси регенерації в організмі.
Висновок. Радіопротектори і людина.
Досліди над собаками із застосування МЕА насторожили дослідників.
Введення 100 мг/кг препарату викликало гіпотонію, гіпоксію та шкірніреакції.
Також можливе пригнічення умовних рефлексів. Це поставило підпитання
використання похідних l-цистеїну для захисту організму людини.
Але введення АЕТ добровольцям показало, що можливими єдози до
20 мг/кг внутрішньовенно або перорально. Внутрішньовенно, як правило,вводиться не
більше 10 мг/кг, так як виникають гострі реакції організму напрепарат
(нудота, блювання, висип, тахікардія).
Для цістеаміна дозування дещо інші: до 200 мг внутрішньовенно,до
300 мг перорально.
З більш детальним вивченням властивостей радіопротекторів, їх сумішей і
побічних ефектів стало можливо більш ефективне їх використанняв
лікуванні деяких видів ракових пухлин.
. Рак матки. При місцевому введенні речовина не впливає на весь організм, тому що печінка встигає його переробити.
. Кісткова саркома кінцівки. Обмеженням для введення радіопротекторів
є реакція шкіри. Виходом з цієї ситуації є введенняпід шкіру
суміші цістеаміна з адреналіном або норадреналіном.
Також практичне застосування радіозахисні речовин може бутипов'язане
з космічними перельотами, де доза опромінення може складати до
4 * 104 рад.
Список використаної літератури.
1. Бак З. Хімічний захист від іонізуючої радіації. М.,
«Атомиздат»,
1968 рік.
2. Деякі теоретичні аспекти протипроменевого хімічного захисту.
Москва, «Наука», 1980 рік.
3. Романцев Е. Ф. Радіація і хімічний захист. М., «Атомиздат»,
1968 рік.
4. Романцев М. Ф. Хімічна безпека органічних систем від іонізуючого випромінювання. М., «Атомиздат», 1978 рік.
5. Фізико-хімія променевого ураження. Видавництво Московського університету, 1969 рік.
