1. Види іонізуючих випромінювань і їх вплив на живий організм.
Джерела іонізуючих випромінювань техно-генного характеру - медична апаратура, яка використовується для діагностики і лікування, дає до 50% техногенних випромінювань; промислові підприємства ядерно-паливного комплексу, а також наслідки випробувань ядерної зброї. Це зумовило появу, а потім і наростання інтенсивності такого негативного фактора середовища проживання, як іонізуюче випромінювання (радіація), що представляє зна-ве загрозу для життєдіяльності людини і вимагаю-ний, проведення надійних заходів із забезпечення радіаційної безпеки працюючих осіб і населення.
Іонізуюче випромінювання - це явище, пов'язане з радіоактивністю. Радіоактивність - мимовільне перетворення ядер атомів одних елементів в інші, сопровож-дающееся випусканням іонізуючого випромінювання здійснюватиме.
Залежно від періоду напіврозпаду розрізняють короткоживучі ізотопи, період напіврозпаду яких обчислюється частками секунди, хвилини, годинами, добами, і довгоживучі
ізотопи, період напіврозпаду яких від декількох місяців до мільярдів років.
бета-частинки (електрони), довжина пробігу в повітрі становить 17,8 м, у воді - 2,6 см, а в алю-мініі - 9,8 мм. Питома щільність іонізації, створювана в-частинками, приблизно в 1000 разів менше, ніж для а-часток тієї ж енергії;
рентгенівське і гамма-випромінювання (ПЕМП) мають висо-кою проникаючу здатність, і довжина пробігу їх в повітрі досягає сотень метрів.
Потужність дози іонізуючого випромінювання вимірюють у Рентген / год. Рентген - це доза гамма-випромінювання, під дією якої в 1 м 3 сухого повітря, при температурі 0 0 С і тиску 760 мм.рт.ст. створюються іони, що несуть 1 електростатичну одиницю електрики. Доза природного випромінювання коливається від 4 до 12 мікрорентген / годину.
Ступінь, глибина і форма променевих поразок, розвиваю-трудящих серед біологічних об'єктів при впливі на них іонізуючого випромінювання, в першу чергу залежать від ве-личини поглиненої енергії випромінювання. Для характеристики цього показника використовується поняття поглиненої дози, т. Е. Енергії випромінювання, поглиненої в одиниці маси речовини, що опромінюється.
Одиниця поглиненої дози (ПД) Грей (Гр) - це та кількість енергії, що вноситься в біологічну тканину або в орган людини іонізуючим випромінюванням. Один Грей дорівнює одному джоулю поглиненої енергії випромінювання на кг (1 Гр = 1 Дж / 1 кг). Раніше велічіна_поглощенной дози виражалася в «радах»: 1Гр = 100 рад.
Однакові за величиною поглинені дози можуть давати різний біологічний ефект. Наприклад, 1 Гр, отриманий тканиною від альфа-випромінювання, є більш пошкоджує-щим в біологічному відношенні, ніж 1 Гр від бета-випромінювання. Для того щоб правильно проводити порівняння всіх видів іонізуючих випромінювань в від-носінні можливого виникнення шкідливих
ефектів від опромінення, введено поняття - ек-вівалентная доза. Вона дорівнює добутку поглиненої дози на коефіцієнт якості іонізуючого випромінювання в даному обсязі біологічної тканини. Одиниця еквівалентної дози (ЕД) - Зиверт (Зв).
Іонізуюче випромінювання - унікальне явище окружа-нього середовища, наслідки від впливу якого на організм не передбачувані. Проникаюче в тканини іонізуюче випромінювання втрачає енергію внаслідок електричного взаємодії з електронами атомів, поруч з якими вони пролітають. За трильйонні частки секунди від цього атома відривається електрон, і атом заряджається позитивно. Відірвавшись електрон приєднаються до іншого атому, заряджаючи його негативно. Цей процес називається іонізацією. Протягом мільярдних часток секунди іони беруть участь в складному ланцюгу реакцій, утворюючи вільні радикали. Вони реагують між собою протягом мільйонних часток секунди, викликаючи хімічну модифікацію молекул, важливих для нормального функціонування клітини. Потім відбуваються реакції хімічно активних речовин з різними біологічними структурами, при яких відзначатимуть-ється як деструкція, так і утворення нових, невластивих для опромінюється організму сполук.
Біохімічні зміни в клітині можуть відбутися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення, і можуть бути як причиною загибелі клітини, так і змін, що призводять до раку або збою в генетичній програмі.
Однак слід підкреслити, що кінцевий ефект опромінення є результатом не тільки первинного опромінення клітин, але і наступних процесів відновлення. Таке вос-становлення пов'язане з ферментативними реакціями й обумовлено енергетичним обміном.
Якщо прийняти як критерій чутливості до іонізуючого випромінювання морфологічні зміни, то клітини і тканини організму людини по мірі зростання чутливості можна розташувати в наступному порядку:
• хрящова і кісткова тканина;
• статеві залози, кришталик ока;
• лімфоїдна тканина, червоний кістковий мозок.
Ефект впливу джерел іонізуючого випромінюючи-ний на організм залежить від ряду причин, головними з яких прийнято вважати рівень поглинених доз, час опромінення і потужність дози, обсяг тканин і органів, вид випромінювання.
2.Заболеванія, що викликаються дією іонізуючих випромі-чень
Найважливіші біологічні реакції організму людини на дію іонізуючої радіації умовно розділені на дві групи. До першої відносяться гострі поразки, до другої - від-Дален наслідки, які, в свою чергу, поділяються на соматичні та генетичні ефекти.
При опроміненні людини дозою менше 1Гр, як правило, відзначаються лише легкі реакції організму, які проявляються в зміні формули крові, деяких вегетативних функ-цій. За рік, від природних джерел випромінювання, при нормальному радіаційному фоні, людина отримує 0,01 Гр. Допустима норма за рік - 0,1 Гр. При флюорографії людина отримує 0,004 Гр, при рентгені - 0,03 Гр. Однак, тому що найбільш чутливими до впливу радіації є червоний кістковий мозок і статеві залози, тимчасова стерильність наступає при одноразовій дозі 0,1 Гр, а при отриманні одноразової дози 0,01 Гр можливий розвиток лейкозу (раку крові). Захворювання має дворічний прихований період, максимум розвитку настає через 6-7 років, смерть через 10 років.
Гострі ураження. У разі одномоментного тотального опромінення людини значною дозою або розподілу її на короткий термін ефект від опромінення спостерігається вже в першу добу, а ступінь ураження залежить від величини пог-Лощенов дози.
При дозах опромінення більш 1 Гр розвивається гостра променева хвороба, тяжкість перебігу якої залежить від дози опромінення. Перша ступінь променевої хвороби (легка) виникає при дозах 1-2 Гр, друга (середньої тяжкості) - при дозах 2-3 Гр, третя (важка) - при дозах 3-5 Гр і чет-верть (вкрай важка) - при дозах більше 5 Гр. Дози однократного опромінення 5-6 Гр при відсутності медичної допомоги вважаються абсолютно смертельними.
Променева хвороба має 4 стадії:
- первинна променева реакція починається після опромінення і триває до 2-3 діб. Характерні слабкість, дратівливість, нудота, блювота, підвищення температури;
- прихований період. Самопочуття поліпшується. Триває від декількох днів до місяця. Чим коротший цей період, тим гірше результат хвороби;
- розпал променевої хвороби. Головний біль, температура досягає 40 0 С, блювота, болі в животі, випадання волосся, крововиливи на тілі та внутрішніх органах;
- результат: смерть або одужання.
Інша форма гострої променевої поразки проявляється у вигляді променевих опіків. Залежно від поглиненої дози іонізуючої радіації мають місце реакції I ступеня (при дозі до 5 Гр), II (до 8 Гр), III (до 12 Гр) і IV ступеня (при дозі вище 12 гр), які проявляються в різних формах: від випадання волосся, лущення і легкої пігментації шкіри (I ступінь опіку) до виразково-некротичних уражень і обра-тання які довго не загоюються трофічних виразок (IV ступінь променевого ураження).
При тривалому періодичному зовнішньому або внутрішньому опроміненні людини в малих, але перевищують допустимі величини дозах можливий розвиток хронічної променевої бо-лезни.
Віддалені наслідки. До віддалених наслідків соматичного характеру відносяться різноманітні біологи-етичні ефекти, серед яких найбільш істотними є при-чиною злоякісні новоутворення (рак), катаракта кришталика очей і скорочення тривалості життя. Перші випадки раз-витку злоякісних новоутворень від впливу иони-зірующей радіації описані ще на початку XX століття. Це були випадки раку шкіри кистей рук у працівників рентгенівських кабінетів.
Розвиток катаракти спостерігалося в осіб, які пережили атомні бомбардування в Хіросімі і Нагасакі; у фізиків, що працювали на циклотронах; у хворих, очі яких подвер-галісь опроміненню з лікувальною метою. Одномоментна катарактогенная доза іонізуючої радіації, на думку більшості дослідників, становить близько 2 Гр. Прихований період до появи перших ознак розвитку ураження зазвичай со-ставлять від 2 до 7 років.
Скорочення тривалості життя в результаті впливу іонізуючої радіації на організм обумовлено прискоренням процесів старіння і збільшенням сприйнятливості до інфекцій. На думку більшості радіобіологів, скорочення про- тривалості життя людини при тотальному опроміненні знаходиться в межах 1-15 днів на 0,01 Гр.