4674 (643162), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Однак, як підкреслює Джон Гофман, недооцінка ролі хромосомних порушень, заснована на затвердження "їх значення нам невідомо", є класичним прикладом рішень, що приймаються невіглаством. Допустимі дози опромінення були встановлені ще задовго до появи методів, що дозволяють встановити ті сумні наслідки, до яких вони можуть призвести нічого не підозрюють людей і їхніх нащадків.
4. Дія великих доз іонізуючого випромінювання на біологічні об'єкти
Живий організм дуже чутливий до дії іонізуючої радіації. Чим вище на еволюційних сходах стоїть живий організм, тим він більш радіо чутливий. Радіочутливість - багатостороння характеристика. "Виживаність" клітини після опромінення залежить одночасно від низки причин: від обсягу генетичного матеріалу, активності енергозабезпечуючих систем, співвідношення ферментів, інтенсивності утворення вільних радикалів Н і ОН.
При опроміненні складних біологічних організмів слід враховувати процеси, що відбуваються на рівні взаємозв'язку органів і тканин. Радіочутливість в різних організмів варіюється досить широко (рис. 2.16).
Організм людини, як досконала природна система, ще більш чутливий до радіації. Якщо людина перенесла загальне опромінення дозою 100-200 радий, то у нього через кілька днів з'являться ознаки променевої хвороби в легкій формі. Її ознакою може служити зменшення числа білих кров'яних клітин, яке встановлюється при аналізі крові. Суб'єктивним показником для людини є можлива блювота в першу добу після опромінення.
Середня ступінь тяжкості променевої хвороби спостерігається у осіб, які зазнали впливу випромінювання в 250-400 радий. У них різко знижується вміст лейкоцитів (білих кров'яних клітин) у крові, спостерігається нудота і блювота, з'являються підшкірні крововиливи. Летальний результат спостерігається у 20% опромінених через 2-6 тижнів після опромінення.
При опроміненні дозою 400-600 радий розвивається тяжка форма променевої хвороби. З'являються численні підшкірні кровотечі, кількість лейкоцитів у крові значно зменшується. Летальний результат хвороби 50%.
Дуже важка форма променевої хвороби виникає при опроміненні дозою вище 600 радий. Лейкоцити в крові повністю зникають. Смерть настає в 100% випадків.
Описані вище наслідки радіаційного опромінення характерні для випадків, коли медичну допомогу відсутня.
Для лікування опроміненого організму сучасна медицина широко застосовує такі методи, як крово - заміщення, пересадка кісткового мозку, введення антибіотиків, а також інші методи інтенсивної терапії. При такому лікуванні можливо виключити смертельний результат навіть при опроміненні дозою до 1000 рад. Енергія, яку випромінює радіоактивними речовинами, поглинається навколишнім середовищем, у тому числі і біологічними об'єктами. У результаті впливу іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні та біохімічні процеси.
Іонізуюче вплив порушує в першу чергу нормальний перебіг біохімічних процесів і обмін речовин. Залежно від величини поглиненої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть бути зворотними або необоротними. При невеликих дозах уражена тканина відновлює свою функціональну діяльність. Великі дози при тривалій дії можуть викликати незворотне ураження окремих органів або всього організму. Будь-який вид іонізуючих випромінювань викликає біологічні зміни в організмі як при зовнішньому (джерело знаходиться поза організмом), так і при внутрішньому опроміненні (радіоактивні речовини попадають усередину організму, наприклад, з їжею або інгаляційним шляхом). Розглянемо дію іонізуючого випромінювання, коли джерело опромінення знаходиться поза організмом.
Біологічних ефект іонізуючого випромінювання в даному випадку залежить від сумарної дози й часу впливу випромінювання, його виду, розмірів опромінюваної поверхні та індивідуальних особливостей організму. При одноразовому опроміненні всього тіла людини можливі біологічні порушення залежно від сумарної поглиненої дози випромінювання.
При опроміненні дозами, в 100-1000 разів перевищують смертельну дозу, людина може загинути під час опромінення. Причому, поглинена доза випромінювання, що викликає ураження окремих частин тіла, 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.
Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо розглядати тканини органів у порядку зменшення їх чутливості до дії опромінювання, то одержимо наступну послідовність: лімфатична тканина, лімфатичні вузли, селезінка, зобної заліза, кістковий мозок, зародкові клітини. Велика чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визначення характеру променевої хвороби.
При одноразовому опроміненні всього тіла людини поглиненою дозою 0,5 Гр через добу після опромінення може різко скоротитися число лімфоцитів. Зменшується також і кількість еритроцитів (червоних кров'яних тілець) після закінчення двох тижнів після опромінення. У здорової людини налічується порядку 10 4 червоних кров'яних тілець, причому щодня виробляється 10. У хворих на променеву хворобу таке співвідношення порушується і в результаті організм гине.
Важливим фактором при впливі іонізуючого випромінювання на організм є час опромінення. Зі збільшенням потужності дози вражаюча дія випромінювання зростає. Чим більше дрібно випромінювання за часом, тим менше його вражаюча дія (рис. 2.17).
Зовнішнє опромінення альфа-, а також бета-частками менш небезпечне. Вони мають невеликий пробіг у тканині й не досягають кровотворних і інших внутрішніх органів. При зовнішньому опроміненні необхідно враховувати гамма-та нейтронне опромінення, які проникають у тканину на більшу глибину й руйнують її, про що більш докладно розповідалося вище.
5. Два виду опромінення організму: зовнішні і внутрішні
Іонізуюче випромінювання може двома способами чинити вплив на людину. Перший спосіб - зовнішнє опромінення від джерела, розташованого поза організмом, яке в основному залежить від радіаційного фону місцевості на якій проживає людина або від інших зовнішніх факторів. Другий - внутрішнє опромінення, зумовлене надходженням всередину організму радіоактивної речовини, головним чином з продуктами харчування.
Продукти харчування, що не відповідають нормам радіаційним, мають підвищений вміст радіонуклідів, інкорпорує з їжею і стають джерелом випромінювання безпосередньо всередині організму.
Велику небезпеку становлять продукти харчування і повітря, що містять ізотопи плутонію і америцію, які мають високу альфа активністю. Плутоній, що випав в результаті Чорнобильської катастрофи, є найнебезпечнішим канцерогенною речовиною. Альфа випромінювання має високий ступінь іонізації і, отже, велику вражаючу здатність для біологічних тканин.
Попадання плутонію, а також америцію через дихальні шляхи в організм людини викликає онкологію легеневих захворювань. Проте слід врахувати, що ставлення загальної кількості плутонію і його еквівалентів америцію, кюрія до загальної кількості плутонію, що потрапив в організм інгаляційним шляхом незначно. Як встановив Беннетт, при аналізі ядерних випробувань в атмосфері, на території США співвідношення випадіння та інгаляції одно 2,4 млн. до 1, тобто переважна більшість альфа-містять радіонуклідів від випробувань ядерної зброї пішли в землю не надавши впливу на людину. У викидах Чорнобильського сліду спостерігалися також частинки ядерного палива, так звані гарячі частинки розміром близько 0,1 мікрона. Ці частинки також можуть проникати інгаляційним шляхом в легені і представляти серйозну небезпеку.
Зовнішнє і внутрішнє опромінення вимагають різні запобіжні заходи, які повинні бути прийняті проти небезпечного дії радіації.
Зовнішнє опромінення в основному створюється гамма містять радіонуклідами, а також рентгенівським випромінюванням. Його вражаюча здатність залежить від:
а) енергії випромінювання;
б) тривалості дії випромінювання;
в) відстані від джерела випромінювання до об'єкту;
г) захисних заходів.
Між тривалістю часу опромінення та поглиненої дозою існує лінійна залежність, а вплив відстані на результат радіаційного впливу має квадратичну залежність.
Для захисних заходів від зовнішнього опромінення використовуються в основному свинцеві та бетонні захисні екрани на шляху випромінювання. Ефективність застосування матеріалу як екран для захисту від проникнення рентгенівських або гамма-променів залежить від щільності матеріалу, а також від концентрації містяться в ньому електронів.
Якщо від зовнішнього опромінення можна захиститися спеціальними екранами або іншими діями, то з внутрішнім опроміненням це зробити не представляється можливим.
Розрізняють три можливі шляхи, по яких радіонукліди здатні потрапити всередину організму:
а) з їжею;
б) через дихальні шляхи з повітрям;
в) через пошкодження на шкірі.
Слід зазначити, що радіоактивні елементи плутоній і америцій проникають в організм в основному з їжею або при диханні і дуже рідко через пошкодження шкіри.
Як зазначає Дж. Холл, органи людини реагують на що надійшли в організм речовини виходячи виключно з хімічної природи останніх, незалежно від того, є вони радіоактивними чи ні. Хімічні елементи такі як натрій і калій, входять до складу всіх клітин організму. Отже, їх радіоактивна форма, введена в організм, буде також розподілена по всьому організму. Інші хімічні елементи мають схильність накопичуватися в окремих органах, як це відбувається з радіоактивним йодом в щитовидній залозі або кальцієм в кістковій тканині.
Проникнення радіоактивних речовин з їжею всередину організму суттєво залежить від їх хімічної взаємодії. Встановлено, що хлорована вода збільшує розчинність плутонію, і як наслідок інкорпорацію його у внутрішні органи.
Після того, як радіоактивна речовина потрапила в організм, слід враховувати величину енергії та вид випромінювання, фізичний і біологічний період напіврозпаду радіонукліду. Біологічним періодом напіввиведення називають час, який необхідно для виведення з організму половини радіоактивної речовини. Деякі радіонукліди виводяться з організму швидко, і тому не встигають завдати великої шкоди, у той час як інші зберігаються в організмі протягом значного часу.
Період напіввиведення радіонуклідів, істотно залежить від фізичного стану людини, його віку та інших факторів. Поєднання фізичного періоду напіврозпаду з біологічним, називається ефективним періодом напіврозпаду - найбільш важливим у визначенні сумарної величини випромінювання. Орган, найбільш схильний до дії радіоактивної речовини називають критичним. Для різних критичних органів розроблені нормативи, що визначають допустимий вміст кожного радіоактивного елемента. На підставі цих даних створені документи, що регламентують допустимі концентрації радіоактивних речовин в атмосферному повітрі, питній воді, продуктах харчування. У Білорусі у зв'язку з аварією на ЧАЕС діють Республіканські допустимі рівні вмісту радіонуклідів цезію та стронцію в харчових продуктах та питній воді (РДУ-92). У Гомельській області введено за деякими харчовим продуктам харчування, наприклад дитячого, більш жорсткі нормативи. З урахуванням усіх перерахованих вище факторів і нормативів, підкреслимо, що середньорічна ефективна еквівалентна доза опромінення людини не повинна перевищувати 1 мЗв на рік.
Література
1. Савенко В.С. Радіоекологія. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997.
2. М.М. Ткаченко, "Радіологія (променева діагностика та променева терапія)"
3. А.В. ШУМАКОВ Короткий посібник з радіаційної медицини Луганськ -2006
4. Бекман І.М. Лекції з ядерної медицини
5. Л.Д. Лінденбратен, Л.Б. Наумов Медична рентгенологія. М. Медицина 1984
6. П.Д. Хазов, М.Ю. Петрова. Основи медичної радіології. Рязань, 2005
7. П.Д. Хазов. Променева діагностика. Цикл лекцій. Рязань. 2006
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
