_______________________________________________________________________________
11.Біологічний вплив іонізуючого випромінювання.
Механізм взаємодії випромінювання з речовиною залежить від властивостей середовища, виду та енергії випромінювання.
Вивчення дії випромінювання на організм людини визначило наступні особливості:
• дія ІВ на організм невідчутна людиною. У людей відсутній орган почуття, що сприймає іонізуючі випромінювання. Тому людина може проковтнути чи вдихнути радіоактивну речовину без усяких первинних відчуттів. Дозиметричні прилади є як би додатковим органом почуттів, призначеним для сприйняття ІВ;
• висока ефективність поглиненої енергії. Мала кількість поглиненої енергії випромінювання може викликати глибокі біологічні змінив організмі;
• різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,002-0,005 Гр вже настають зміни в крові;
• наявність прихованого чи інкубаційного періоду прояву дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом удаваного благополуччя. Тривалість його скорочується зі збільшенням дози;
• дія малих доз може підсумовуватися чи накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією;
• вилив опромінювання може проявлятися безпосередньо на живому організмі у вигляді миттєвих уражень (соматичний ефект), через деякий час у вигляді різноманітних захворювань (соматично-стохастичний ефект), а також на його потомстві (генетичний ефект);
• не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.
Іонізуюче випромінювання, впливаючи на живий організм, викликає в ньому ланцюг зворотних і незворотних змін, що призводять до тих чи інших біологічних наслідків, залежно від виду, рівня опромінення, часу дії, розміру поверхні, яка опромінюється, та властивостей організму. Первинним етапом - спусковим механізмом, що ініціює різноманітні процеси в біологічному об'єкті, є іонізація і порушення молекулярних зв'язків. У результаті впливу ІВ порушується нормальний плин біохімічних процесів і обмін речовин, блокується ділення клітин та процеси регенерації тканин. Відомо, що 2/3 загального складу тканини людини складають вода і вуглець. Вода під впливом випромінювання розщеплюється на водень Н і гідроксильну групу ОН, що безпосередньо, або через ланцюг вторинних ланцюгових перетворень призводить до утворення продуктів з високою хімічною активністю: гідратного оксиду НО2 і перекису водню Н2О2. Ці з'єднання взаємодіють з молекулами органічної речовини тканини, окисляючи і руйнуючи її на клітинному рівні.
Залежно від величини поглиненої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть бути зворотними чи незворотними. У випадку невеликих доз уражені тканини відновлюють свою функціональну діяльність. Великі дози при тривалому впливі можуть викликати незворотне ураження окремих органів чи всього організму.
Будь-який вид ІВ викликає біологічні зміни в організмі як при зовнішньому (джерело знаходиться поза організмом), так і при внутрішньому опроміненні (радіоактивні речовини попадають усередину організму, наприклад пероральним чи інгаляційним шляхом). Найбільш небезпечними щодо внутрішнього опромінення є речовини, які мають більшу іонізуючу здатність, тобто a- і b-випромінювачі. Зовнішнє опромінення a-, а також b-частками менш небезпечно. Вони мають невеликий пробіг у тканині і не досягають кровотворних чи інших внутрішніх органів. Небезпечними для зовнішнього опромінення є g- і нейтронне випромінювання, що проникає у тканину на велику глибину і руйнує її.
Важливим фактором впливу ІВ на організм є тривалість опромінення. У результаті одноразового опроміненні всього тіла людини можливі біологічні порушення залежать від сумарної поглиненої дози випромінювання.
Поглинена доза випромінювання, що викликає ураження окремих частин тіла, а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення всього тіла. Смертельні поглинені дози для окремих частин тіла наступні: голова - 20 Гр, нижня частина живота - 30 Гр, верхня частина живота - 50 Гр, грудна клітка - 100 Гр, кінцівки - 200 Гр. Променеві захворювання можуть початися вже при дозі в 1 Гр. При загальному опроміненні за короткий термін доза 5-6 Гр призводить до смертельного результату у 100% опромінених, якщо постраждалим не була вчасно надана спеціальна медична допомога.
Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо розглядати тканини органів у порядку зменшення їхньої чутливості до впливу випромінювання, то одержимо наступну послідовність: зародкові клітини, червоний кістковий мозок, селезінка, легені, лімфатична тканина, зобна залоза. Велика чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визначення характеру променевої хвороби. У разі одноразового опромінення всього тіла людини поглиненою дозою 0,5 Гр за добу після опромінення може різко скоротитися число лімфоцитів. Зменшиться також і кількість еритроцитів (червоних кров'яних тілець) по закінченні двох тижнів після опромінення. У здорової людини нараховується біля 1014 червоних кров'яних тілець (щоденне відтворення 1012), а у хворого променевою хворобою таке співвідношення порушується, і в результаті гине організм.
Ступінь ураження організму залежить від розміру поверхні, що опромінюється. Зі зменшенням поверхні, що опромінюється, зменшується і біологічний ефект. Так, у разі опромінення фотонами поглиненою дозою 4 Гр ділянки тіла площею 6 см2 помітного ураження організму не спостерігалося, а у разі опромінення такою ж дозою всього тіла було 50% смертельних випадків.
Радіоактивні речовини можуть потрапляти всередину організму в результаті вдиханні повітря, забрудненого радіоактивними елементами, із забрудненою їжею чи водою, через шкіру, а також у результаті зараження відкритих ран. Найчастіше радіоактивні речовини попадають в організм через травний тракт внаслідок недотримання вимог безпеки.
Небезпека радіоактивних джерел, що попадають тим чи іншим шляхом в організм людини, тим більше, чим вище їх активність. Ступінь небезпеки залежить також від швидкості виведення речовини з організму. Період напіввиведення Тнв, тобто термін за який активність нукліда в організмі зменшиться у два рази, для калію-40 Тнв = 58 діб; цезію-137 Т =70 діб; для стронцію-90 Тнв = 1,8 104діб.
Деякі радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, розподіляються в ньому більш-менш рівномірно, інші концентруються в окремих внутрішніх органах. Так, у кісткових тканинах відкладаються джерела a-випромінювання (радій-226, уран-238, плутоній-239); b-випромінювання (стронцій-90, ітрий-91). Ці елементи, хімічно зв'язані з кістковою тканиною, дуже важко виводяться з організму. Тривалий час утримуються в організмі також елементи з великим атомним номером (полоній, уран і ін.). Елементи, що утворюють в організмі легкорозчинні солі, накопичуються в м'яких тканинах і відносно легко видаляються з організму. У м'язових тканинах більш-менш рівномірно розподіляються джерела b-випромінювання натрій-24 та цезій-137, а у щитовидній залозі відбувається накопичування g-випромінюючого елементу йод-131. Накопичування радіоактивних елементів в окремих тканинах та органах обумовлює з часом розвиток в них патологічних змін, наприклад злоякісних пухлин.
Щодо розвитку онкологічних захворювань лікарі та вчені прийшли до висновку: межі дози по мутагенному ефекту немає. Це означає, що є ймовірність отримати онкологічне захворювання навіть при незначній дозі радіації. Відзначимо, що 1-2 травня 1986 р. в Києві в 1м3 повітря було до 10 «горячих» частинок (радіоактивних ізотопів йоду, стронцію та цезію). За 8 місяців 1986 р. кияни отримали сумарну дозу опромінення приблизно 5 бер /людина.
_____Зазначимо, що в середньому на людину діють радіонукліди й іонізуючі випромінювання:
55% природного походження, 30%_– медичної діагностики, 15% –_чорнобильські._Ні одна рентген діагностика не проходить безслідно для організму. Еквівалентна доза при проходженню флюорографії 0,37 бер / знімок, а допустима доза 0,1 бер / рік. Статистика показує, що виявленість онкологічних захворювань на рентген апаратах біля 0,06 %. Ось чому у всіх розвинутих країнах примусову рентген діагностику не проводять, _а тільки по вказівці _лікарів. Рентген діагностику заміняють на УЗІ, яке в 100 разів менше шкідливе. Відповідно до Закону України «Про захист від впливу іонізуючих випромінювань», “пацієнт має право відмовитися від медичного втручання, пов’язаного з його опроміненням, за винятком, коли таке втручання пов’язане з виявленням небезпечних інфекційних захворювань” [6, c. 61].
Радіаційний фон:
0.22 МкЗв/час - Звичайний радіаційний фон, якому піддаються всі люди в повсякденному житті;
1.00 МкЗв/час - Опромінення отримуване екіпажем літака Токіо, що здійснює переліт в Нью-Йорк через Північний полюс;
2.28 МкЗв/час - Середній допустимий рівень опромінення для працівників атомної промисловості;
11.42 МкЗв/час - Рівень різко збільшує вірогідність розвитку раку;
40.00 МкЗв впродовж життя - Підстава для евакуації людей після катастрофи в Чорнобилі;
114.15 МкЗв разова доза - Викликає променеву хворобу з нудотою і пониженим вмістом білих тілець в крові, але не летальний результат;
570.77 МкЗв разова доза - Половина людей що отримали таку дозу радіації, вмирає протягом місяця.
Поиск по сайту:
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |