Воздействие ионизирующих излучений на человека

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 25 из 70Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

Радиоактивные вещества могут проникать в организм тремя путями: ингаля- ционным (с вдыхаемым воздухом), через желудочно-кишечный тракт (с пи- щей и водой), через кожу. Человек получает не только наружное облучение, но и внутреннее (через внутренние органы). РВпроникают во внутренние орга- ны, особенно в костную ткань и мышцы. Концентрируясь они продолжают об- лучать организм, нанося ему вред изнутри.

Эффект воздействия источников ионизирующих излучений на организм за-

висит от ряда причин, главными из которых принято считать уровень погло- щенных доз, время облучения и мощность дозы, объем тканей и органов чело- века, подвергшихся облучению, вид излучения.

Биологическое действие ионизирующих излучений. Лучевые поражения —

это процессы взаимодействия ионизирующих излучений с биотканью. Биоло-

гическое действие радиации на организм человека начинается на клеточном уровне. Ионизированные возбужденные атомы и молекулы взаимодействуют между собой, давая начало химически активным центрам. Происходят разры- вы химических связей сложных молекул, их диссоциация — разложение на ионы. Это приводит к нарушению деятельности как отдельных функций, так и целых систем организма. Дальнейшее нарушение биохимических процессов в организме происходит за счет реакций химически активных веществ с различ- ными биологическими структурами (с молекулами белка, ферментов, биотка- ни). При этом отмечается распад биологических структур организма и в то же время образование новых, несвойственных для него соединений. Кроме необ- ратимых изменений наличиствуют и обратимые — результат восстановитель- ных процессов. Конечный же результат облучения во многом зависит именно от этих последующих процессов восстановления.

Различают генетические (наследственные) эффекты и соматические (телес-

ные) эффекты.

Генетические эффекты связаны с тем, что ионизирующие излучения вызы- вают «поломку» хромосом. Это приводит к изменению генного аппарата и об- разованию дочерних клеток, неодинаковых с исходными. Стойкие хромосом- ные изменения, происходящие в половых клетках, ведут к мутациям, т.е. появ- лению у облученных людей потомства с другими наследственными признаками

(чаще всего, это врожденные уродства). Если мутация возникает в одной клет- ке, то она распространяется на все клетки нового организма, образовавшиеся путем деления.

Генетические эффекты обнаружить трудно, так как они действуют на огра-

ниченное число клеток и имеют длительный скрытый период действия, изме- ряемый десятками лет после облучения. Такая опасность существует даже при очень слабом облучении, которое хотя и не разрушает клетки, но способно вы- звать мутации хромосом и изменить наследственные признаки организма. Ус- тановлено, что не существует минимального уровня радиации, ниже которого мутация не происходит. Проявление генетических эффектов мало зависит от мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой, независимо от того, получена ли она за одни сутки или за 50 лет. То есть генетические эффек- ты не имеют дозового порога и тяжесть их проявления не зависит от мощности дозы.

Вотличие от генетических эффектов, которые вызываются малыми дозами

радиации, соматические эффекты всегда начинаются с определенной порого- вой дозы: при меньших дозах повреждения организма не происходит. Другое отличие соматических нарушения функций от генетических заключается в том, что организм способен со временем преодолевать последствия облучения, тогда как клеточные повреждения необратимы.

Соматические повреждения организма ионизирующими излучениями явля- ются результатом воздействия излучения на большой комплекс клеток (кол- лективы клеток), образующих определенные ткани или органы человека. Ра- диация тормозит или даже полностью останавливает процесс деления клеток, а достаточно сильное излучение убивает клетки организма. Разрушительное дей- ствие излучения особенно заметно проявляется в молодых тканях. Это обстоя- тельство используется, в частности, для защиты организма от злокачественных новообразований, которые разрушаются под воздействием ионизирующих из- лучений значительно быстрее здоровых клеток. К соматическим эффектам от- носятся: локальное повреждение кожи (лучевой ожог), катаракта глаз (помут- нение хрусталика), повреждение половых органов (кратковременная или по- стоянная стерилизация) и др.

Соматические эффекты облучения разнообразны. Особенности лучевых

синдромов определяются дозой облучения, ее распределением в пространстве и во времени.

Если принять в качестве критерия чувствительности к ионизирующему из-

лучению морфологические изменения, то клетки ткани организма человека по степени возрастания чувствительности можно расположить в следующем по- рядке: нервная ткань мышечная ткань соединительная ткань щитовид- ная железа пищеварительные железы легкие кожа слизистые обо- лочки половые железы лимфоидная ткань костный мозг.

Фактор времени в прогнозе возможных последствий облучения занимает важное место. Это связано с тем, что в тканях и органах человека после лучево- го поражения развиваются восстановительные процессы.

При малой мощности дозы скорость развития повреждений соизмерима со

скоростью восстановительных процессов. С увеличением мощности облучения значимость процессов восстановления уменьшается. Степень лучевого пораже- ния в значительной мере зависит от того, подвергалось ли облучению все тело человека или только его часть. С сокращением облучаемой поверхности умень- шается и биологический эффект. Так, при облучении фотонами в дозе 4…5 Зв участка тела площадью 6 см2 заметного поражения организма не наблюдается, а при облучении в такой же дозе всего тела — 50 % пострадавших погибает.

Распределение поступивших в организм радионуклидов зависит от их

свойств и химической природы. Существует три основных типа распределе- ния: скелетный (Са, Sr, Ва, Ra); диффузный, т.е. равномерный (К, Na, H, N, Ро) и избирательный, характерный для йода и некоторых других элементов. Более половины радиойода, попавшего в организм человека, накапливается в щитовидной железе.

Основные последствия облучения человека. Очень большие дозы радиации

ведут к гибели живого организма. Внешнее общее однократное равномерное облучение, превышающее 10 Гр, летально. Фракционированное (дробное) об-

лучение приводит к менее тяжелым последствиям, чем однократное в той же суммарной дозе, так как в интервалах между облучениями многие поврежде- ния восстанавливаются благодаря работе восстановительных систем организ- ма. Значения некоторых доз и эффектов воздействия излучений на организм человека приведены в табл. 3.12.

Т а б л и ц а 3.12

Биологические эффекты от радиационных воздействий [8]

Окончание табл. 3.12

Примечание. о — общее облучение тела человека;

л — локальное облучение;

*СД50 доза для людей — это доза, ожидаемый эффект от которой составит 50 %

смертей среди лиц, подвергшихся облучению.

Последствия облучения организма существенно зависят от вида ионизирую- щего излучения.

Лучевые поражения радионуклидами, избирательно накапливающимися в

той или иной ткани, определяются тем, в какой ткани (органе) происходит их накопление. Например, накопление радиойода в щитовидной железе приводит к снижению ее функций, образованию опухолей щитовидной железы (добро- качественных или злокачественных).

Радиочувствительность человеческого организма особенно высока во внут-

риутробном периоде и в детстве. Облучение в эти периоды с большей вероятно- стью, чем у взрослых, ведет к возникновению лейкозов и злокачественных опухолей. Облучение в первые недели после зачатия, даже очень небольшими дозами, вызывает грубые физические пороки у будущего ребенка. Внутриут- робное облуче-ние мозга ведет к рождению детей с тяжелой умственной недос- таточностью.

Хроническое облучение (длительное, малыми дозами) может привести к

развитию хронической лучевой болезни, снижению устойчивости организма к вредным воздействиям и к, так называемым, отдаленным последствиям облу- чения.

Важнейшие реакции организма человека на ионизирующие излучения ус-

ловно разделены на две группы: острые поражения и отдаленные последст-

вия. Острые поражения (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (веро- ятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы) раз- виваются при однократном равномерном гамма-облучении всего тела человека и поглощенной дозе выше 0,25 Гр. При дозе 0,25...0,5 Гр могут наблюдаться вреˆменные изменения в составе крови, которые быстро нормализуются. Вин- тервале дозы 0,5... 1,5 Гр возникает чувство усталости, умеренные изменения в составе крови. При дозе 1,5...2,0 Гр наблюдается легкая форма лучевой болез- ни; смертельные исходы не регистрируются.

Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5...4,0 Гр. Почти у

всех облученных в первые сутки наблюдается тошнота, рвота, резко снижается содержание лейкоцитов в крови, появляются подкожные кровоизлияния, в

20 % случаев возможен смертельный исход. Смерть наступает через 2...6 не- дель после облучения. При дозе 4,0...6,0 Гр развивается тяжелая форма луче- вой болезни, приводящая в 50 % случаев к смерти в течение первого месяца. При дозах, превышающих 6,0 Гр, развивается крайне тяжелая форма лучевой болезни, которая почти в 100 % случаев заканчивается смертельным исходом вследствие кровоизлияния или инфекционных заболеваний.

Приведенные данные относятся к случаям, когда отсутствует необходимое

лечение. Внастоящее время имеется ряд противолучевых средств, которые при

комплексном лечении позволяют исключить летальный исход при дозах поряд- ка 10 Гр.

Хроническая лучевая болезнь может развиться при непрерывном или повто-

ряющемся облучении в дозах, существенно ниже тех, которые вызывают ост- рую форму болезни. Наиболее характерными признаками хронической луче- вой болезни являются изменения в крови, ряд симптомов со стороны централь- ной нервной системы, локальные поражения кожи, поражения хрусталика глаза, пневмосклероз (при ингаляции плутония-239), снижение иммунореак- тивности организма.

Одна из характерных особенностей облучения состоит в том, что в достаточ-

но отдаленные сроки (через 10—20 и более лет) в организме возникают раз- личные изменения, которые называют отдаленными последствиями облуче- ния. Отдаленные последствия — это нарушения эндокринного равновесия, лейкозы, злокачественные новообразования, сокращение продолжительности жизни, а также развитие соединительной ткани — фиброзов в коже, легких, почках и других органах, приводящих к нарушению их функций, катаракта глаза, приводящая к слепоте, ослабление иммунитета организма. Способность вызывать отдаленные последствия — одно из самых коварных свойств ионизи- рующего излучения.

Однако к наиболее тяжелым последствиям радиоактивного облучения отно- сятся появление у облученных злокачественных новообразований и наследст- венных заболеваний у их потомства.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры