Біологічна дія іонізуючого випромінювання

Отже, ураження радіоактивним випромінюванням людина може отримати в результаті як зовнішнього, так і внутрішнього опромінення. Радіобіологічні ефекти, наслідок впливу йонізуючого випромінювання на біологічні системи визначаються величиною дози і способом опромінення.

Значення ефективної дози опромінення людини (з 1982 р.) за даними наукового комітету ООН) становить 200 мбер (мілібер) на рік.

Ефективна доза опромінення – поглинута доза, в якій враховану поправку на тканину. Позасистемною одиницею ефективної дози є бер (біологічний еквівалент рентгена) - це кількість енергії будь-якого виду випромінювання, яке при поглинанні в 1 г біологічної тканини створює таку ж біологічну дію, що і гамма-випромінювання при дозі в 1 Р.

Отже, 1 бер — це доза опромінення, аналогічна за своєю біологічною дією дозі опромінення рентгенівськими променями 1 рентген.

1 бер = 0,01 Зв

Зв (зіверт) – одиниця еквівалентної дози йонізуючого випромінювання в біологічній тканині, яка створює такий самий біологічний ефект, як і поглинута доза в 1 Гр стандартного рентгенівського або гамма-випромінювання.

1 Зв = 1 Гр

Гр (грей) дорівнює поглинутій дозі випромінювання, при якій речовині масою 1 кг передається енергія йонізуючого випромінювання 1 Дж (1 Дж = 0,238 кал).

Які є види опромінювання?

Іонізуюче випромінювання поділяють на корпускулярне (α-, β-, нейтронне випромінювання) і фотонне (рентгенівське, γ-випромінювання).

α-випромінювання – це випускання ядром 2 протонів і 2 нейтронів (потік ядер гелію). Пробіг у повітрі – 8-9 см, у м’яких біологічних тканинах – десятки мікрометрів. Найбільша іонізуюча здатність. Найнебезпечніші при внутрішній локалізації джерела такого опромінення.

β-випромінювання – це потік електронів або позитронів, що виникає під час радіоактивного розпаду. Іонізуюча здатність нижча, а проникаюча вища ніж у α-частинок. Максимальний пробіг у повітрі 18 м, у тканинах – 2,5 см. Їх майже повністю поглинає віконне скло. Одяг поглинає 50% бета-частинок. Тому зовнішнє бета-опромінення небезпечне лише при потраплянні радіоактивних речовин безпосередньо на шкіру.

γ-випромінювання – результат високочастотного електромагнітного випромінювання, яке виникає в результаті ядерного розпаду. Ці промені володіють великою проникаючою здатністю і малим іонізуючим випромінюванням. Захищають від гамма-випромінювання важкі метали (свинець).

Яка біологічна дія іонізуючого випромінювання?

Радіобіологічний парадокс: при радіаційному опроміненні поглинається мізерна кількість енергії, проте біологічний ефект є надзвичайно негативний, аж до летального кінця. Наприклад, опромінення дозою 10 Гр вбиває всіх ссавців. Якщо перевести цю енергію без втрат у теплову енергію, то виявиться, що організм нагрівається лише на 0,001°С, тобто менше ніж від склянки гарячого чаю.

При взаємодії іонізуючого випромінювання з речовиною – енергія випромінювання передається атомам і молекулам, через що вони можуть іонізуватися. Іонізовані молекули чи атоми – це вільні радикали, які володіють надзвичайно великою реакційною здатністю. Час їхнього існування 10^-5 с. За цей час вони встигають зруйнувати хімічні зв’язки у життєво важливих макромолекулах. Тобто, вільні радикали руйнують клітину. Як наслідок гостра (високі дози опромінення) або хронічна (низькі дози опромінення) променева хвороба.

Гостра променева хвороба виникає при опроміненні у дозі вище 1 Гр (γ-опромінення).

При дозах 10-20 Гр – утворюються пошкодження, які не піддаються лікуванню і смерть наступає через 8-16 діб. Дози 20-80 Гр – смерть наступає через 4-7 доби. Дози вище 80 Гр – церебральна форма ураження з колапсом і судомами, смерть – через 1-3 доби.

Характерно утворення променевих опіків, які проявляються на 5-6 добу. Люди з такою клінічною картиною приречені. Ці опіки виникають за рахунок β-опромінення. Подібне спостерігається і з внутрішніми органами.

Які організми і які органи і тканини є більш чутливі до ІВ, чому? Найнижча радіочутливість у одного виду бактерій мікрокок радіорезистентний – живуть і розмножуються у каналі ядерного реактору. До радіації чутливі по-різному, не лише організми різних видів, але навіть і організми одного виду, але різного віку. Навіть клітини одного організму мають різну радіочутливість. Найбільш чутливі до опромінення клітини, які знаходяться у безперервному поділі (клітини кісткового мозку, крові, шлунково-кишкового тракту). Найменш чутливі – нервові клітини, далі – м’язи, кістки.

Шляхи потрапляння радіонуклідів в організм: через ШКТ з їжею, через легені (найбільш небезпечне), через шкіру. Небезпека радіонуклідів – на них не реагують органи чуття – не мають смаку, запаху.

Розподілення радіонуклідів в організмі: кістки (кальцій, радій, барій, стронцій), щитовидна залоза (йод-131). Радіонукліди затримуються у тих тканинах у складі яких є елементи аналогічні цим радіонуклідам по хімічним властивостям. Такі нагромаджені радіонукліди є дуже небезпечні – внутрішнє опромінення.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.