Действие ионизирующих излучений на организм

Человек всегда подвергается воздействию ионизирующих излучений различных естественных (космических лучей, радиоактивных веществ, широко рассеянных на Земле и определяющих естественный радиационный фон) и искусственных источников, связанных с деятельностью человека по использованию атомной энергии в мирных и военных целях. В результате процессов, возникающих при действии ионизирующих излучений на организм человека, образуются вещества с высокой химической активностью — прежде всего продукты радиолиза воды, к которым относятся свободные атомы и радикалы Н, ОН, НО2, Н202. В первичных процессах лучевого поражения непосредственное участие принимают окислительные реакции, образование радиотоксинов, токсических веществ хиноидной природы. Ионизирующее излучение оказывает и прямое действие на молекулы и надмолекулярные структуры, вызывая различные денатурационные изменения — разрыв химических связей, обрыв радикалов, деполяризацию и др.

Ионизирующее излучение обусловливает увеличение проницаемости клеточных мембран, нарушает процессы диффузии, дегидратацию. Особое значение в действии ионизирующего излучения на клетку имеет его влияние на обмен нуклеиновых кислот, а следовательно, и на хромосомы, синтез белка и самовоспроизведение ДНК в клетках. Повреждение ядерных структур клетки отражается не только на состоянии облучённых клеток, но вследствие повреждения генов и на её дочерних клетках. По радиочувствительности различные ткани организма можно распределить по такой шкале: гемопоэтическая ткань; слизистая кишечника; гонады; эпителий кожи и сумки хрусталика; фибринозная, хрящевая, костная, мышечная и нервная ткани. Нормами радиационной безопасности (НРБ—76) выделены 3 группы критических органов: 1-я — всё тело, гонады, красный костный мозг; 2-я - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезёнка, желудочно-кишечный тракт, хрусталик и другие органы, не вошедшие в 1 и 3-ю группы; 3-я — кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.

Эффекты ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение способно вызывать все виды мутаций: геномную, хромосомную, генную и аберрации хромосом. В целом все эффекты, развивающиеся при действии ионизирующего излучения на человека, условно подразделяются на 2 группы: соматические, возникающие у облучённого; наследственные, проявляющиеся у потомства. Среди них различают стохастические эффекты (для к-рых вероятность проявления рассматривается как функция дозы) и нестохастические. К стохастическим относятся некоторые соматические эффекты, в первую очередь возникновение злокачественных новообразований, обусловливающих главный соматический риск облучения в сравнительно небольшой дозе, и наследственные эффекты. Степень проявления нестохастического эффекта зависит от величины поглощённой дозы. При общем облучении организма человека дозой менее 100 бэр отмечаются изменения некоторых вегетативных функций, сдвиг формулы крови и другие лёгкие реакции организма.

При дозах облучения свыше 100 бэр развивается острая лучевая болезнь, степень тяжести которой зависит от дозы облучения; 1-я степень (лёгкая форма лучевой болезни) возникает при дозах 100— 200 бэр; 2-я (средней тяжести лучевая болезнь) — при 200—300 бэр; 3-я (тяжёлая лучевая болезнь) — при дозе 300—500 бэр и 4-я (крайне тяжёлая лучевая болезнь) — при дозе свыше 500 бэр. Дозы однократного облучения в пределах 500-600 бэр считают смертельными. Другой формой лучевых нестохастических эффектов являются лучевые ожоги. При повторном облучении дозами, превышающими допустимые, возможно развитие хронической лучевой болезни. Чувствительность человека к ионизирующим излучениям зависит от вида ионизирующего излучения, физиологического состояния организма, индивидуальных особенностей, возраста и пола.

Поэтому введено понятие об относительной биологической эффективности излучения (ОБЭ). Из всех возрастных групп женщины репродуктивного возраста, плод и дети являются наиболее радиочувствительным объектом по отношению к ионизирующим излучениям. Детский организм более чувствителен к воздействию радиации, чем взрослый, примерно на 50%, а женщины в 2 раза чувствительнее мужчин. Исходя из этого НРБ для женщин репродуктивного возраста (до 40 лет) предусматривают дополнит, ограничения облучения: доза на область таза не должна превышать 1 бэр за любые два месяца. При облучении гонад человека: образуются гаметы с изменённым набором хромосом. Если такие гаметы участвуют в оплодотворении, это может привести к гибели зиготы, зародыша, плода в разные периоды беременности (несостоявшаяся беременность, самопроизвольные аборты, мертворождённость) или к рождению детей с хромосомными болезнями. НРБ не допускается облучение гонад у непрофессиональных работников в дозе более 0,5 бэра в год.