Лекция (2) (1123236)
Текст из файла
Лекция2Основныерадиационныеибиологическиефакторы, определяющиерадиобиологическиеэффектыРадиобиологическийэффектзависитотрадиационныхибиологическихфакторовИонизирующееизлучениевызываетвбиологическихобъектахразличныепатологическиеизменения, крайнимпроявлениемкоторыхявляетсягибельоблученныхорганизмов.Степеньихарактерпроявлениярадиобиологическихэффектовзависятотразличныхрадиационныхфакторов,характеризующихусловияоблучения, иотбиологическихфакторов, характеризующихобъектоблучения.Основныерадиационныефакторы, определяющиерадиобиологическиеэффекты1.
Месторасположенияисточникаизлученияпоотношениюкоблучаемомуорганизму.2. Видионизирующегоизлучения.3. Пространственноераспределениедозыионизирующегоизлученияворганизме.4. Временнóераспределениедозыионизирующегоизлучения.5. Дозаоблучения.1. МесторасположенияисточникаизлученияпоотношениюкоблучаемомуорганизмуВзависимостиотместарасположенияисточникаионизирующегоизлученияпоотношениюкоблучаемомубиологическомуобъектуоблучениеможетбыть:ВНЕШНИМ — когдаисточникизлучениянаходитсявовнешнейсредевнеоблучаемогоорганизма;ВНУТРЕННИМ — когдаоблучениепроисходитврезультатевоздействияизлученияотпопавшихворганизмрадиоактивныхвеществ(радионуклидов);КОМБИНИРОВАННЫМ— вреальнойэкологическойобстановкевстречаетсянаиболеечасто.ПутиинкорпорированиярадионуклидовворганизмПроникновение(инкорпорирование) ворганизмрадиоактивныхвеществможетосуществлятьсяразличнымипутями:1) ингаляционнымпутем(т.е.
свдыхаемымвоздухом);2) алиментарным, илипероральнымпутем(т.е. черезрот–спищейиводой;3) перкутаннымпутем(т.е. черезкожу);4) черезслизистыеоболочкиглаза;5) черезраны.РаспределениерадионуклидовворганизмеИнкорпорированныеворганизмрадионуклидывзависимостиотсвоиххимическихифизико-химическихсвойствмогутраспределятьсяворганизмелибоРАВНОМЕРНО, либонеравномерно— ОРГАНОТРОПНО, т.е. преимущественновопределенныхорганахитканях.Длябольшинстварадионуклидовхарактернаорганотропность,т.е.
неравномерностьраспределенияворганизме.ТипыраспределенияРНворганизмеВзависимостиоттипараспределенияворганизме(т.е. оттоговкакихорганахитканяхонипреимущественнонакапливаются) радионуклидыподразделяютна5 основныхгрупп:ТипраспределенияРавномерныйОстеотропный, илискелетныйГепатотропный, илипеченочныйХарактерныепримерыЦезий(137Cs)Стронций(90Sr), радий(226Ra)Плутоний(239Pu)Нефротропный, илипочечныйУран(238U)Тиреотропный(накоплениевщитовиднойжелезе)Йод(131I)Соответственноорганыиткани, вкоторыхнакапливаетсятотилиинойрадионуклид, подвергаютсябóльшемурадиационномупоражениюприпоступленииворганизмэтихрадионуклидовСнижениесодержанияРНворганизмеУменьшениеколичестварадионуклидовворганизмепроисходитврезультатедвухпроцессов:1) биологическоговыведения;2) радиоактивногораспадаиосуществляетсявовременипоэкспоненциальномузакону:гдеt –этовремяпослепоступлениярадионуклидовворганизм, аλэфф –константаэффективноговыведения, равнаясуммеконстантыбиологическоговыведенияλбиоликонстантырадиоактивногораспадаλрасп.ЭффективныйпериодполувыведенияРНВместоконстантыэффективноговыведенияλэфф частоиспользуютвеличинуэффективногопериодаполувыведенияTэфф.ЭффективныйпериодполувыведенияTэфф представляетсобойвремя, втечениекоторогосодержаниерадионуклидаворганизме(иливоргане) снижаетсявдвое.Константаэффективноговыведенияλэфф иэффективныйпериодполувыведенияTэфф связаныследующимисоотношениями:илиОткудавзялосьэтосоотношение?Приt = Tэфф содержаниерадионуклидаснижаетсяв2 раза, т.е.Отсюдаможнопровестиследующиепреобразования:ЭффективныйпериодполувыведенияРНСоответственно, можнопровестиследующиепреобразования:Изпоследнейформулывидно, чтоTэфф долгоживущихрадионуклидов(т.е.
имеющихбольшойпериодполураспадаTрасп) определяетсявосновномTбиол:аTэфф короткоживущихрадионуклидов(т.е. имеющихнебольшойпериодполураспадаTрасп) определяетсявосновномпериодомполураспадаTрасп:2. ВидионизирующегоизлученияВидионизирующегоизлученияОпасность(эффективность)привнешнемоблучениипривнутреннемоблученииγ-излучение++β-излучение+/-+α-излучение-20+Опасностьα-излученияпривнутреннемоблучениичрезвычайновысока!α-Излучениеиз-занизкойпроникающейспособностипрактическинепредставляетопасностиприВНЕШНЕМоблучениибиологическихобъектов, имеющихразмеры, значительнопревышающиепробегα-частиц–100 мкм.ОднакоприВНУТРЕННЕМоблучениибиологическихобъектов(т.е., когдапроцессα-распадарадионуклидов, попавшихворганизм, осуществляетсявнепосредственнойблизостиотжизненноважныхклетокорганизма) α-излучениеявляетсячрезвычайноопасным, т.к.
являетсяПЛОТНИИОНИЗИРУЮЩИМ.Ввнутреннемоблученииα-излучениеприодинаковойпоглощеннойдозегораздоопаснееγ-излучения— всреднемспособностьαизлученияповреждатьклеткив20 развыше, чемуγизлучения.Опасностьβ-излученияПроникающаяспособностьβизлучениязанимаетпромежуточноеположениемеждуα- иγизлучениями: пробегβчастицсэнергией1 МэВвживойтканинепревышает0,5 см.ПоэтомуприВНЕШНЕМоблученииотносительнокрупныхорганизмов(например, человека) поражающемудействиюβизлученияподверженывосновномтольковнешниеткани—кожаиглаза.Наибольшуюопасностьβизлучениепредставляет(какиαизлучение) приВНУТРЕННЕМоблучении.ПриВНУТРЕННЕМоблученииопасностьβизлучениятакаяже,какуγизлучения(приодинаковойпоглощеннойдозе)3.
ПространственноераспределениедозыионизирующегоизлученияворганизмеВзависимостиоттого, подвергаетсяливоздействиюизлучениявесьорганизмилитолькокакая-либоегочасть, облучениеразделяютнаследующиетипы:–ОБЩЕЕ(илиТОТАЛЬНОЕ) облучение— воздействиюизлученияподвергаетсявсетело;–СУБТОТАЛЬНОЕоблучение— воздействиюизлученияподвергаетсябóльшаячастьтелапризащитномэкранировании(например, свинцовымипластинами)отдельныхегообластейилиорганов(например, головы, областиживота, груднойклетки, конечностей, половыхорганов, ит.д.);–ПАРЦИАЛЬНОЕоблучение— воздействиюизлученияподвергаетсяотдельнаяобластьтела(например, голова, живот, груднаяклеткаит.д.);–ЛОКАЛЬНОЕоблучение— воздействиюузкихпучковизлученияподвергаетсяотдельныйорганилинебольшойучастоктела.Общееоблучение–наиболееопасно!Летальный(т.е. смертельный) исходдляорганизмаприОБЩЕМоблучениинаблюдаетсяобычноприболеенизкихдозахоблучения, чемпридругихтипахоблучения.Поэтомулокальноеилипарциальноеоблучение(особеннотехобластейтела, которыенеиграютопределяющегозначениядлявыживанияорганизма) дажевтакихвысокихдозах, которыезначительнопревышаютсмертельнуюдозу, характернуюдляобщегооблучения, могутнепривестиклетальномуисходу.РавномерноеинеравномерноеоблучениеВажнопонимать, чтоОБЩЕЕоблучениеНЕПОДРАЗУМЕВАЕТналичияРАВНОМЕРНОСТИоблучениявсегоорганизма.Дажевусловияхпомещенияоблучаемогоорганизмавравномерноеполеглубокопроникающегоγ-излученияболееудаленныеотисточникаизлученияобластителаполучаютменьшуюпоглощеннуюдозуизлучениявследствиеэкранированияихменееудаленнымиобластямитела.Вэкспериментальныхисследованияхскрупнымибиологическимиобъектамидлядостижениябóльшейравномерностиоблучениявместорентгеновскихлучейиспользуютγизлучение60Co, обладающееболеевысокойпроникающейспособностью.Бóльшуюравномерностьоблучениякрупныхбиологическихобъектовдостигаюттакжепутемиспользованиядвустороннего, четырехстороннегоилимногостороннегооблучения.Принятосчитать, чтооблучениеявляетсяРАВНОМЕРНЫМ, еслиразличиявраспределениипоглощеннойдозывоблучаемоморганизменепревышает±10%.Равномерноеоблучениевстречаетсяпрактическиисключительнотольковэкспериментальныхусловиях.
Вбольшинствеаварийныхситуацийнаблюдаетсянеравномерноеоблучение.4. ВременнóераспределениедозыионизирующегоизлученияДлябольшинстварадиобиологическихэффектовисключительноважноезначениеимеетвременнóераспределениедозы, т.е.:1) длительностьоблучения, атакже2) наличиеилиотсутствиеперерывоввоблучении.Основнымпоказателем, характеризующимраспределениедозывовремени,являетсямощностьдозы.Например, мощностьпоглощеннойдозы— этоотношениеприращенияпоглощеннойдозыизлученияdD заинтервалвремениdt кэтомуинтервалувремени:Однуитужедозуможнодатьзакороткийинтервалвремени(т.е. свысокоймощностьюдозы) илизадлительныйинтервалвремени(т.е. снизкоймощностьюдозы).ТипывременнóгораспределениядозыВзависимостиотдлительностиоблучения, величиныиспользуемоймощностипоглощеннойдозы, наличияилиотсутствияперерывовмеждуоблучениямиусловноможновыделитьследующие4 основныетипаоблучения:ОСТРОЕ(илиКРАТКОВРЕМЕННОЕ) облучение— лучевоевоздействиеприбольшоймощностидозы(ориентировочноот0,1 Гр/минивыше) длительностьюотнесколькихсекунддо2 часов;ПРОЛОНГИРОВАННОЕ(илиПРОТЯЖЕННОЕ) облучение— лучевоевоздействиеприсравнительнонебольшоймощностидозы(от0,1 Гр/часиниже)длительностьюот2 часовдонесколькихнедель;ДРОБНОЕ(илиФРАКЦИОНИРОВАННОЕ) облучение— многократноелучевоевоздействиеслюбоймощностьюдозы(чащепривысокоймощностидозывкаждойфракции) свременнымиинтерваламимеждуфракциямиоблучения;ХРОНИЧЕСКОЕоблучение— лучевоевоздействиедлительностьюотнесколькихмесяцевдонесколькихлет, осуществляемое:–либопостоянно(т.е.
безперерывов) принизкоймощностидозы(порядка0,01 Гр/сутиниже);–либофракционированно(т.е. сперерывами) внебольшихразовыхдозахприлюбоймощностидозы.МногообразиетиповвременнóгораспределениядозыПеречисленныетипывременнóгораспределениядозынеперекрываютвсегомногообразиявозможныхвариантоввременнóгораспределениядозыилишьусловнообозначаютнаиболеехарактерныеизних.РадиобиологическийэффектснижаетсяприуменьшениимощностидозыиналичииперерывовСнижениемощностидозыиналичиеперерывовмеждуоблучениямиприводиткослаблениюбольшинстварадиобиологическихэффектов(приоднойитойжепоглощеннойдозе), причемэффектможетснижатьсявесьмасущественно— внесколькораз.Эффектослаблениянаблюдаетсятолькопридействииредкоионизирующегоизлученияипрактическиотсутствуетпридействииплотноионизирующегоизлучения(α-излучения).ДиапазоннаиболеевыраженныхизмененийрадиобиологическихэффектовдомощностидозыСильноеослаблениерадиобиологическихэффектовнаблюдаетсяприснижениимощностидозынижедесятыхиособенносотыхдолейГр/мин.УвеличениемощностидозывышенесколькихединицГр/миннеприводиткусилениюрадиобиологическихэффектов.Такимобразом, зависимостьвеличинырадиобиологическогоэффектаотмощностидозынеявляетсялинейной.Почемурадиационныйэффектослабляетсяприснижениимощностидозы?Ослаблениерадиобиологическогоэффектаприснижениимощностидозыилиприфракционированиидозысвязанососуществлениемвклеткевосстановительных(репарационных) процессовповрежденийДНК.Какизвестно, двунитевыеразрывыДНК–наиболеегубительныдляклетки,т.к.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.