14. Как ионизирующее излучение воздействует на организм. Этапы взаимодействия

(физический,физико-химический,химический ,биологический и медицинский этапы)

Ионизирующее излучение действует на организм как из внешних, так и из внутренних источников облучения. В последнем случае радиоактивные вещества поступают в организм с пищей, водой, через кожные покровы. Возможно комбинированное действие внешнего и внутреннего облучения.

Повреждающее действие различных видов ионизирующей радиации зависит от их проникающей активности и, следовательно, от плотности ионизации в тканях. Чем короче путь прохождения луча, тем больше плотность ионизации и сильнее повреждающее действие.

Можно выделить 4 фазы облучения. Мерой воздействия служит количество поглощенной организмом энергии. Длительность первых трех фаз не превышает микросекунды, во время их происходят различные молекулярные изменения. Во время четвертой фазы эти изменения переходят в различные нарушения – это медленная фаза.

Фазы:

1) физическая – ее время – время пролета частицы через объект. Происходит поглощение энергии излучения и первичная ионизация и возбуждение атомов и молекул

т = 10^-13 с

2) химико-физическая – образуются высоко активные в химическом отношении радикалы, которые дают жизнь вторичным радикалам, идет размножение радикалов при их взаимодействии с молекулами, возможен разрыв молекул

т = 10-10 с

3) химическая – радикалы вступают в реакцию с органическими молекулами клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул

т = 10-6 с

4) биологическая – молекулярные изменения преобразуются в клеточные, время протекание различно, зависит от протекаемого облучения

т = годы

16.Что такое соматические и стохастические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человека. Оценить вклад радиоактивности от товаров и продуктов питания в эти эффекты

Различают пороговые (детерминированные, соматические) и стохастические эффекты.

Детерминированные эффекты – клинически значимые эффекты, которые проявляются в виде патологий (лучевая болезнь), возникают при кратковременном воздействии больших доз излучения. Возникают, когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов.

Детерминированные эффекты (соматические) — это неизбежные, закономерные патологические состояния, возникающие при облучении большими дозами, в отношении которых предполагается существование порога. Они подразделяются на ближайшие последствия (острая, подострая и хроническая лучевая болезнь; локальные лучевые повреждения: лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта и стерилизация) и отдаленные последствия (радиосклеротические процессы, радиоканцерогенез, радиокатарактогенез и прочие).

Отличительная особенность – пороговый характер и линейная зависимость от дозы.

Стохастические эффекты – без порогов, могу возникнуть при любом воздействии (до 0,2-0,3 Гр).

а) излечимые/неизлечимые

б) генетические

С увеличением дозы повышается вероятность заболеваний.

Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные новообразования, генетические нарушения, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления.

Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается.

Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность появления злокачественных опухолей.

Организм при поступлении продуктов ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности, облучению.

Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень.

Среди техногенных радионуклидов особого внимания заслуживают изотопы йода. Они обладают высокой химической активностью, способны интенсивно включаться в биологический круговорот и мигрировать по биологическим цепям, одним из звеньев которых может быть человек.