Біологічна дія іонізуючих випромінювань

Іонізуюче випромінювання визиває:

· первинні фізико-хімічні процеси, що виникають в молекулах живих клітин;

· порушення функцій цілого організму як наслідок первинних процесів.

Первинні фізико-хімічні процеси призводять до складних взаємопов’язаних змін, які порушують функціонування біосистеми. Розрізняють пряму і непряму дію радіації.

Непряма дія радіації – полягає в тому, щоіонізується вода організмів, відбувається радіоліз.

Оскільки у людини (і ссавців) основну частину маси тіла складає вода (біля 70%), первинні процеси в багатьох випадках визначаються поглинанням випромінювання водою, іонізацією молекул води з утворенням високоактивних в хімічному відношенні вільних радикалів типу OH чи H і наступними ланцюговими реакціями (в основному окисленням цими радикалами молекул білка).

Пряма дія радіації може викликати розщеплення молекул білка, розрив найменш міцних зв’язків, відрив радикалів і інші зміни.

Найбільш важливі зміни, які відбуваються в клітинах:

· пошкодження механізму ділення і хромосомного апарату;

· блокування процесів оновлення клітин;

· фізіологічна регенерація тканини.

Головними об’єктами опромінення є великі білкові молекули й пов’язані з ними механізми біосинтезу. Гинуть швидше за інших клітини кісткового мозку, лімфоїдної тканини, статеві клітини, клітини епітелій шлунково-кишкового тракту, загалом – клітини з дуже високим рівнем відновлення (процесів поділу). Тканини, де дуже уповільнений поділ клітин, значно стійкіші до радіації (нервові клітини, кістки, хрящі).

Внаслідок дії радіації виникають соматичні (тілесні) ефекти – це наслідки дії опромінення на самого опроміненого, а не на його потомство.

Соматичні ефекти опромінення поділяють на стохастичні (вірогідні) і нестохастичні.

До нестохастичних ефектіввідносять ураження, важкість яких залежить від дози опромінення і для виникнення яких існує дозовий поріг. До таких ефектів відносять, наприклад, локальні не злоякісні ураження шкіри, променевий опік, катаракта очей (затемнення кришталика), ушкодження статевих клітин (короткочасна і постійна стерилізація) і інше. Ці ефекти виявляються, якщо перевищується висока порогова доза.

Нестохастичні ефекти повністю виключаються, якщо доза випромінювання не перевищує 0,5 Зв/рік для всіх органів, за винятком кришталика ока, для якого межа річної дози дорівнює 0,3 Зв.

Соматично-стохастичні і генетичні ефекти опромінення мають тривалий прихований період, який вимірюється десяткими років після опромінення. До соматично-стохастичних ефектів відносять злоякісні новоутворення і пухлини.

Вірогідність їх появи залежить від дози опромінення і не виключається при малих дозах, оскільки вважають, що соматично-стохастичні ефекти не мають дозового порогу.

Генетичні ефекти – вроджена потворність – виникає в результаті мутацій і інших порушень в статевих клітинних структурах, що передаються спадковістю. Генетичні ефекти, так само як і соматично-стохастичні, не мають порога. Вихід обох ефектів мало залежить від потужності дози, а визначається сумарною накопиченою дозою незалежно від того, отримана вона за одну добу чи за 50 років. Соматично-стохастичні і генетичні ефекти повинні враховуватись при оцінюванні шкоди в результаті дії малих доз на великі групи людей, які нараховують сотні тисяч людей. Вихід цих ефектів визначається колективною дозою, а виявлення ефекту у окремого індивідуума практично непередбачене.

Гостра променева хвороба - променева хвороба, яка розвивається після гострого опромінення (для людини – в дозах, які перевищують 1 Гц = 100 рад).

Для того, щоб попередити соматичні та звести до мінімуму генетичні наслідки опромінення, застосовують заходи щодо обмеження дози зовнішнього та внутрішнього опромінення персоналу, окремих осіб та всього населення. Для цього в першу чергу усе населення залежно від наслідків впливу іонізуючого випромінювання на організм поділяють на такі категорії.

Категорія А (персонал) – особи, які постійно або тимчасово працюють із джерелами іонізуючого випромінювання.

Категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не працюють із джерелами іонізуючого випромінювання, але за умовами праці або проживання можуть зазнати додаткового опромінення.

Категорія В – все населення.

Річна ефективна доза - це сума ефективної дози зовнішнього опромінення протягом одного року та очікуваної ефективної дози внутрішнього опромінення від радіоізотопів, що надходять до організму протягом цього самого року.

„Нормами радіаційної безпеки України” (НРБУ – 97) регламентується також медичне опромінення – опромінення внаслідок медичних обстежень чи лікування. Під час проведення профілактичного обстеження населення річна ефективна доза не повинна перевищувати 1 мЗв. Перевищення цього рівня допускається лише за умов несприятливої епідеміологічної ситуації за узгодженням з органами Державної санітарно-епідеміологічної служби МОЗ України. Особи, які добровільно надають допомогу пацієнтам під час проведення діагностичних та терапевтичних процедур, не повинні зазнавати опромінення в дозах, що перевищують 5 мЗв/рік.

Нормами радіаційної безпеки визначено три групи критичних органів за їх чутливістю до радіації:

Перша група – все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;

Друга група - м’язи щитовидна залоза, жирові тканини, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока, інші органи, крім тих, що не відносяться до першої та третьої груп;

Третя група – кісткова тканина, шкіра, кисті рук, щиколотки, ступні ніг, передпліччя.

Радіоактивні речовини можуть потрапляти в організм людини з їжею. В Україні діють „Допустимі норми вмісту радіонуклідів цезію-137 і стронцію-90 в продуктах харчування, питній воді” (ТДР-97), згідно з якими вміст цезію та стронцію у харчових продуктах і питній воді повинен бути не вищим від річної ефективної дози внутрішнього опромінення 1 мЗв. Активність добового раціону людини за цезієм-137 та стронцієм-90 має бути не вищою, відповідно, 210 і 35 Бк/добу (табл. 7.6)

Таблиця 7.6

Поиск по сайту: