Пояснение терминов в анализах крови

 

Единицы радиационных и ионизационных излучений

Излученная доза

Активность ~ количество атомов, распадающихся (излучающихся) в единицу времени.

1 Бк = 1 распад в секунду, единица активности беккерель (Bk) в системе СИ.

1 Ки = 3,7*1010 Бк, внесистемная единица Кюри (Ci), чаще используемая в дозиметрии и физике, и определенная как число распадов в 1 г/сек радия-226, первом исследованном источнике радиации. Поэтому иногда активность выражают в граммах (подразумевается эквиваленту радия).

Со временем количество радиоактивных атомов уменьшается по закону Nt = N0*exp(-0,693*t/T), где N0 и Nt ~ начальное, и конечное число радиоактивных атомом через время t, а T ~ период полураспада, т.е. время за которое число атомов данного элемента уменьшиться в два раза. T для: урана-238 ~4,5 миллиарда лет, йода-131 ~8 дней, цезия-137 ~30 лет. Последние два летучих продукта доставляют наибольшие неприятности при атомных авариях.

Поглощенная доза

При воздействии излучение может проникать вглубь, проходить сквозь, полностью или частично поглощаться веществом. Поглощение рассчитывается по такому же закону, как радиоактивный распад, где роль периода полураспада Т играет толщина половинного ослабления. При прохождения гамма-излучения с энергией 1 МэВ, 50% и 75% энергии поглощается при прохождении в бетоне 5 и 10 см, в стали 3 и 6 см, в свинце 1 и 2 см, соответственно. При поглощении излучения, в веществе накапливаются разрушения.

1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад, единица поглощения грэй (Gy) в системе СИ.

1 рад =100 эрг/г = 10-2 Дж/кг = 6,25*107 МэВ/г, внесистемная единица поглощенной дозы (rad ~radiation absorbed dose); энергия любого радиационного излучения поглощенная в единице массы любого вещества.

1 рад/с, рад/мин, рад/час -. мощность поглощенной дозы.

Биологическое воздействие излучений

Гр и рад чисто физические единицы поглощенной дозы, не учитывающие особенности производимого разрушения ни от типа излучения, ни от свойства вещества. Поэтому для оценки степени воздействия на живую ткань введена единица Q - фактор качества излучения, показывающая во сколько раз биологическое разрушение отличается от воздействия той же поглощенной дозы рентгеновского или гамма излучения. Q ~1 для рентгена, гамма, и протонов высоких энергий; Q ~3 для тепловых и Q ~10 для быстрых нейтронов; Q ~20 для альфа-частиц и тяжелых ионов.

1 Зв = 100 бэр, единица зиверт (Sv) в системе СИ.

бэр или рем = Q*рад - биологический эквивалент рентгена (rem ~ roentgen equivalent for man).

4-5 Зв (400-500 бэр), полученные за короткое время, вызывают тяжелое лучевое поражение, часто со смертельным исходом. Предельно допустимая доза (ПДД) при облучении всего тела для персонала, работающего с излучением, установлена в 5 бэр/год, или ~500 мбэр/неделя, для населения 500 мбэр/год. Облучение только отдельных частей тела допускает большее дозы.

Экспозиционная доза

Человек практически не способен чувствовать воздействующее на него излучение. Приборы используют в основном ионизационный метод измерения излучения. Для связи ионизационного эффекта с биологическим, а также с поглощением энергии излучения, в 1928 г введена единица рентген Р (R) ~ экспозиционная доза рентгеновского и гамма излучений, определяющая способность ионизировать атомы воздуха.

Кл/кг - экспозиционная доза в системе СИ, создающая ионы с общим зарядом в 1 Кл в 1 кг воздуха.

1 Р (R) = 1 CGSE/см3 ~ внесистемная экспозиционная доза рентген, образующая ~208 миллионов пар ионов в 1 см3 воздуха (0,001293 г) при 0 оС, 760 мм рт.столба, с общим зарядом 1 электростатическую единицу CGSE (заряд электрона =4,8*10-10 CGSE).

На образование 1 пары ионов в воздухе тратиться энергия ~34 эВ, то при дозе 1 Р в 1 см3 воздуха поглощается ~0,114 эрг или 88 эрг/г (~0,88 рад), что является энергетическим эквивалентом рентгена для воздуха. Хотя связь между поглощенной и экспозиционной дозами лишь условная, простота измерений ионизационной способности (в рентгенах) сделала это наиболее распространенным способом оценки поглощенной энергии в биологических тканях.

Хромосомы, ДНК, гены, РНК.

В хромосомах упакованы (свернуты в клубок) несколько ДНК. Сами ДНК - это двойная спираль из 2х одинаковых цепочек, в которых чередуются 4 аминокислоты, обозначаемые A, C,G, T. Участок цепи ДНК из нескольких сотен-тысяч аминокислот является ГЕНОМ. Чередование букв аминокислот A,C,G,T называется структурой гена. Особенность их чередования и определяет специфичность (код) гена. Геном (генотип) – это совокупные свойства генов. Считается, что (в цепочке ДНК) у человека ~25 тысяч генов, каждый из которых отвечает за 1 операцию. Хромосомы в основном находятся в ядре клеток, но и бывают внеклеточно. Для размножения, с одной из спирали ДНК делается копия – РНК.

Для анализа ДНК берется образец крови, слюны, волос и т.д. Сначала из них выделяется (концентрируется на центрифуге) сама ДНК. Потом эта ДНК анализируется на структуру гена(ов) с получение буквенного кода из сочетания A,C,G,T.

Гены могут проявляться через несколько поколений. В Англии у белых родителей родилась двойня — один белый, другой черный. Тут уж на соседа негра не кивнешь. Начали копать, и в 5ом поколении раскопали негра, его гены сработали через столько времени.

Lysosomal  Лизосома— (от греч. λύσις— растворяю и sōma— тело) клеточный органоид размером 0,2—0,4 мкм, один из видов везикул. Эти одно мембранные органоиды— часть вакуома (эндомембранной системы клетки). Разные виды лизосом могут рассматриваться как отдельные клеточные компартменты.

Распространенность среди царств живой природы. Лизосомы были впервые описаны в 1955 году Кристианом де Дювом в животной клетке, а позже были обнаружены и в растительной. У растений к лизосомам по способу образования, а отчасти и по функциям близки вакуоли. Лизосомы есть также у большинства протистов (как с фаготрофным, так и с осмотрофным типом питания) и у грибов. Таким образом, наличие лизосом характерно для клеток всех эукариот. У прокариот лизосомы отсутствуют, так как у них отсутствует фагоцитоз и нет внутриклеточного пищеварения.

Признаки лизосом.  Один из признаков лизосом— наличие в них ряда ферментов (кислых гидролаз), способных расщеплять белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. К числу ферментов лизосом относятся катепсины (тканевые протеазы), кислая рибонуклеаза, фосфолипаза и др. Кроме того, в лизосомах присутствуют ферменты, которые способны отщеплять от органических молекул сульфатные (сульфатазы) или фосфатные (кислая фосфатаза) группы.

Плесени (т.е. грибки) аспергирус, мукорн приводят к нарушению баланса в организме, слабоумию. Черная плесень – самая опасная. Много грибков (плесени) в свинине, моллюсках. Бактериофаги ~20 нм.

hypotaxia - нарушение координации движений, leucocyties - лейкоциты,

Лейкоз (лейкемия - leukiemia, leucoma – лейкома), рак крови – клональное злокачественное (неопластическое) заболевание кроветворной системы. К лейкозам относится обширная группа таких заболеваний, различных по своей этиологии. При лейкозах злокачественный клон происходит из незрелых гемопоэтических клеток костного мозга. НИКТО НЕ ВИНОВАТ В ЗАБОЛЕВАНИИ ЛЕЙКЕМИЕЙ, в основном сам больной, не соблюдающий гармонию с природой, в т.ч. неправильное питание и образ жизни. Иногда клетки "сходят с ума" и начинают делиться с огромной скоростью, не успевая созреть и обучиться в чистых условиях костного мозга. Заболевают и становятся "сумасшедшими" только лейкоциты. Отсюда и название - лейкемия.

Клетка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо, как многоклеточные животные, растения и грибы, состоят из множества клеток, либо, как многие простейшие и бактерии, являются одноклеточными организмами.

Несмотря на многообразие форм, организация клеток всех живых организмов подчинена единым структурным принципам.

Живое содержимое клетки — протопласт — отделено от окружающей среды (межклеточной жидкостью) плазматической мембраной. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органоиды и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждый из органоидов клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране.

С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам.

Ширина двойной спирали составляет 2,2 - 2,4 нм, длина каждого нуклеотида 0,33 нм. Подобно тому, как в винтовой лестнице сбоку можно увидеть ступеньки, на двойной спирали ДНК в промежутках между фосфатным остовом молекулы можно видеть рёбра оснований, кольца которых расположены в плоскости, перпендикулярной по отношению к продольной оси макромолекулы.

В двойной спирали различают малую (12 Å) и большую (22 Å) бороздки. Белки, например, факторы транскрипции, которые присоединяются к определённым последовательностям в двухцепочечной ДНК, обычно взаимодействуют с краями оснований в большой бороздке, где те более доступны.

Повреждение ДНК

ДНК может повреждаться разнообразными мутагенами, к которым относятся окисляющие и алкилирующие вещества, а также высокоэнергетическая электромагнитная радиация — ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Тип повреждения ДНК зависит от типа мутагена. Например, ультрафиолет повреждает ДНК путём образования в ней димеров тимина, которые образуются при образовании ковалентных связей между соседними основаниями.

Оксиданты, такие как свободные радикалы или перекись водорода приводят к нескольким типам повреждения ДНК, включая модификации оснований, в особенности гуанозина, а также двуцепочечные разрывы в ДНК. По некоторым оценкам в каждой клетке человека окисляющими соединениями ежедневно повреждается порядка 500 оснований. Среди разных типов повреждений наиболее опасные — это двуцепочечные разрывы, потому что они трудно репарируются и могут привести к потерям участков хромосом (делециям) и транслокациям.

Многие молекулы мутагенов вставляются (интеркалируют) между двумя соседними парами оснований. Большинство этих соединений, например, этидий, дауномицин, доксорубицин и талидомид имеют ароматическую структуру. Для того, чтобы интеркалирующее соединение могло поместиться между основаниями, они должны разойтись, расплетая и нарушая структуру двойной спирали. Эти изменения в структуре ДНК мешают транскрипции и репликации, вызывая мутации. Поэтому интеркалирующие соединения часто являются канцерогенами, наиболее известные из которых — бензопирен, акридины, афлатоксин и бромистый этидий. Несмотря на эти негативные свойства, в силу их способности подавлять транскрипцию и репликацию ДНК, интеркалирующие соединения используются в химиотерапии для подавления быстро растущих клеток рака.

Ген - структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения.

Гены — это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют рост и функционирование организма.

Рибонуклеи́новые кисло́ты (РНК) - в состав которых входят остаток ортофосфорной кислоты, рибоза (в отличие от ДНК, содержащей дезоксирибозу) и азотистые основания — аденин, цитозин, гуанин и урацил (в отличие от ДНК, содержащей вместо урацила тимин). Эти молекулы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в некоторых вирусах.

Клеточные РНК образуются в ходе процесса, называемого транскрипцией, то есть синтеза РНК на матрице ДНК, осуществляемого специальными ферментами — РНК-полимеразами. Затем матричные РНК (мРНК) подвергаются сплайсингу и принимают участие в процессе, называемом трансляцией. Трансляция — это синтез белка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям, и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК.

Для одноцепочечных РНК характерны разнообразные пространственные структуры, в которых часть нуклеотидов одной и той же цепи спарены между собой. Некоторые высокоструктурированные РНК принимают участие в синтезе белка клетки, например, транспортные РНК служат для узнавания кодонов и доставки соответствующих аминокислот к месту синтеза белка, а рибосомные РНК служат структурной и каталитической основой рибосом.

После завершения транскрипции РНК часто подвергается модификациям, которые зависят от функции, выполняемой данной молекулой. У эукариот процесс «созревания» РНК, то есть её подготовки к синтезу белка, часто включает сплайсинг: удаление некодирующих белок последовательностей (интронов) с помощью рибонуклеопротеида сплайсосомы.

Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются их ролью в трансляции. Так малые ядерные РНК принимают участие в сплайсинге эукариотических матричных РНК и других процессах.

Типы РНК. Матричная (информационная) РНК - РНК, которая служит посредником при передаче информации, закодированной в ДНК к рибосомам, молекулярным машинам, синтезирующим белки живого организма. Кодирующая последовательность мРНК определяет последовательность аминокислот полипептидной цепи белка. Однако подавляющее большинство РНК не кодируют белок. Эти некодирующие РНК могут транскрибироваться с отдельных генов (например, рибосомальные РНК) или быть производными интронов. Классические, хорошо изученные типы некодирующих РНК - это транспортные РНК (тРНК) и рРНК, которые участвуют в процессе трансляции. Существуют также классы РНК, ответственные за регуляцию генов, процессинг мРНК и другие роли. Кроме того, есть и молекулы некодирующих РНК, способные катализировать химические реакции, такие, как разрезание и лигирование молекул РНК. По аналогии с белками, способными катализировать химические реакции - энзимами (ферментами), каталитические молекулы РНК называются рибозимами.

Между ДНК и РНК есть три основных отличия:

1.  ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК - рибозу, у которой есть дополнительная, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильная группа. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК.

2.  Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил — неметилированная форма тимина.

3.  ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные.

В хромосомах сосредоточена большая часть наследственной информации. Основу хромосомы составляет линейная (не замкнутая в кольцо) макромолекула ДНК значительной длины (например, в молекулах ДНК хромосом человека насчитывается от 50 до 245 миллионов пар азотистых оснований). В растянутом виде длина хромосомы человека может достигать 5 см. Помимо неё, в состав хромосомы входят пять специализированных белков — H1, H2A, H2B, H3 и H4 (так называемые гистоны) и ряд негистоновых белков. Последовательность аминокислот гистонов высококонсервативна и практически не различается в самых разных группах организмов.

В интерфазе хроматин не конденсирован, но и в это время его нити представляют собой комплекс из ДНК и белков. Макромолекула ДНК обвивает октомеры (структуры, состоящую из восьми белковых глобул) гистоновых белков H2A, H2B, H3 и H4, образуя структуры, названные нуклеосомами. В целом вся конструкция несколько напоминает бусы. Последовательность из таких нуклеосом, соединённых белком H1, называется нуклеофиламентом (nucleofilament), или нуклеосомной нитью, диаметром около 10 нм.

В каждой ядросодержащей соматической клетке человека содержится 23 пары линейных хромосом, а также многочисленные копии митохондриальной ДНК.

Белки «протеин» - важная часть питания животных и человека. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются при биосинтезе белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеров — полисахаридов и ДНК. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют важную роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.

Размер белка может измеряться в числе аминокислот или в дальтонах (молекулярная масса), чаще из-за относительно большой величины молекулы в производных единицах — килодальтонах (кДа). Белки дрожжей, в среднем, состоят из 466 аминокислот и имеют молекулярную массу 53 кДа. Самый большой из известных белков - титин - является компонентом саркомеров мускулов; молекулярная масса его различных изоформ варьирует в интервале от 3.000 до 3.700 кДа, он состоит из 38.138 аминокислот (в человеческой мышце solius).

Экстраген – основной женский гормон.

Тестостерон - основной мужской половой гормон, андроген. Секретируется клетками Лейдига семенников у мужчин, а также в небольших количествах яичниками у женщин и корой надпочечников у обоих полов. Является продуктом периферического метаболизма.

Интерфероны - общее название, под которым объединяют ряд белков со сходными свойствами, выделяемые клетками организма в ответ на вторжение вируса. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу. Интерфероны человека подразделяют на группы в зависимости от типа клеток, в которых они образуются: α, β и γ. α-Интерфероны включают несколько видов белков с молекулярной массой около 20 кДа.

При заражении клетки вирус начинает размножаться. Клетка-хозяин одновременно с этим начинает продукцию интерферона, который выходит из клетки и вступает в контакт с соседними клетками, делая их невосприимчивыми к вирусу. Он действует, запуская цепь событий, приводящих к подавлению синтеза вирусных белков и в некоторых случаях сборки и выхода вирусных частиц. Таким образом, интерферон не обладает прямым противовирусным действием, но вызывает такие изменения в клетке, которые препятствуют в том числе и размножению вируса.

Существуют отрицательные аспекты применения препаратов интерферонов, есть мнение, что такие препараты снижают синтез собственного интерферона в организме.