Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений

Действующие на организм источники ионизирующего излучения могут быть как внешними, так и внутренними. Человек под-

вергается действию ионизирующего излучения в производственных условиях, работая с рентгеновской аппаратурой, на ядерных реакторах и ускорителях заряженных частиц (бетатроны, циклотроны, синхрофазотроны, линейные ускорители), с радиоактивными изотопами, при добыче и переработке радиоактивных руд. В клинической практике больные принимают курс облучения с лечебными целями. Наконец, облучение может быть следствием применения ядерного оружия и аварийных выбросов технологических продуктов атомных предприятий в окружающую среду.

Источником внутреннего облучения могут быть радиоактивные вещества, поступающие в организм с пищей, водой, через кожные покровы. Возможно комбинированное действие внешнего и внутреннего облучения.

Ионизирующие Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений излучения, обладая способностью вызывать ионизацию атомов и молекул, характеризуются высокой биологической активностью. По своей природе все ионизирующие излучения подразделяются на электромагнитные(рентгеновские излучения и γ-лучи, сопровождающие радиоактивный распад) и корпускулярные(заряженные частицы: ядра гелия - α-лучи, электроны - β-лучи, протоны, π-мезоны, а также нейтроны, не несущие электрического заряда).

Повреждающее действие различных видов ионизирующей радиации зависит от величины плотности ионизации в тканях и их проникающей способности. Чем короче путь прохождения фотонов и частиц в тканях, тем больше вызванная ими плотность ионизации и сильнее повреждающее действие (табл. 2-4).

Таблица 2-4.Проникающая способность и плотность ионизации различных видов излучений с энергией 2 МэВ

Тип излучения Длина пробега в Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений воздухе, м Плотность ионизации, ионов/мкл
α-излучение 0,01
β-излучение
γ-излучение около 600 0,1

Наибольшая ионизирующая способность у α-лучей, имеющих длину пробега в биологических тканях несколько десятков микрометров, наименьшая - у γ-лучей, обладающих большой проникающей способностью.

Биологические эффекты разных видов ионизирующей радиации определяются не только общим количеством поглощенной энергии, но и распределением ее в тканях. Для сравнительной количественной оценки биологического действия различных видов излучения определяют их относительную биологическую эффективность(ОБЭ). Наибольшей биологической эффективностью характеризуются α-излучения, протоны и быстрые нейтроны, ОБЭ для которых равняется 10. В качестве критерия для определения ОБЭ используются показатели смертности, степень гематологических и морфологических изменений в тканях и органах, действие на половые Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений железы и др. В связи с этим ОБЭ не является постоянной величиной (табл. 2-5).

Таблица 2-5.Величины относительной биологической эффективности для различных видов излучения

Тип излучения ОБЭ
γ-Лучи и рентгеновские лучи
β-Частицы и электроны
α-Частицы и протоны
Тепловые нейтроны
Быстрые нейтроны (до 20 МэВ)
Многозарядные ионы и ядра отдачи

Биологические эффекты определяются не только видом и величиной поглощенной дозы излучения, но также ее мощностью. Единицей измерения дозы является грей (Гр), а для сравнительной биологической оценки различных видов излучений используется специальная единица - бэр. Чем выше мощность дозы, тем больше биологическая активность. Повреждающее действие ионизирующей радиации при кратковременном облучении более выражено, чем при длительном облучении Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений в одной и той же дозе. Облучение может быть однократным, дробным и длительным.При дробном (фракционированном) и длительном облучении поражение организма вызывается более высокими суммарными дозами. Тяжесть поражения ионизирующей радиацией зависит также от площади облучаемой поверхности тела (общее и местное), особенности индивидуальной реактивности, возраста, пола и функционального состояния организма перед облучением. Считается, что физическая нагрузка, изменение температуры тела и другие воздействия, отражающиеся на метаболизме, оказывают заметное



влияние на радиоустойчивость. Молодые и беременные животные более чувствительны к действию ионизирующей радиации (табл. 2-6).

Таблица 2-6.Смертельные дозы облучения (Гр) для различных видов животных

Виды животных Минимальная смертельная доза Доза 50% выживаемости Минимальная абсолютно смертельная доза
Улитки - -
Амебы Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений - -
Дрозофилы - -
Кролики 8,5-11
Хомяки 2,5-3,0 7,0-8,8 -
Крысы - 4,5-6,0 6,5-8,0
Обезьяны 5,0-6,0 6-7
Мыши 2,75 3,5-4,0 5,5-8,0
Собаки - 3,5-4,0
Морские свинки - 2,0-4,0
Кошки - - 5,5
Козы - 3,5 -
Свиньи - 4,0-5,0 -

Даже в одном организме различные клетки и ткани отличаются по радиочувствительности. Наряду с радиочувствительными тканями (кроветворные клетки костного мозга, половые железы, эпителий слизистой тонкого кишечника) имеются устойчивые, радиорезистентные (мышечная, нервная и костная).

Механизмы действия ионизирующей радиации на живые организмы. Общие вопросы патогенеза

Биологическое действие ионизирующей радиации выражается в развитии местных лучевых реакций (ожоги и катаракты) и особого генерализованного процесса - лучевой болезни. В процессе радиационного повреждающего действия условно можно выделить три этапа: а) первичное действие ионизирующего излучения; б) влияние радиации на клетки; в) действие радиации на целый организм.

Первичное действие ионизирующего Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений излученияна живую ткань проявляется ионизацией, возбуждением атомов и молекул и образованием при этом свободных радикалов НО', НО2' и перекиси водорода (Н2О2), время существования которых не превышает 10-5-10-6 с (прямое действие радиации).Ионизация и возбуждение атомов и молекул облученной ткани обусловливают пусковой механизм биологического действия излучений.

Свободные радикалы вызывают цепные химические реакции, вступают во взаимодействие с наиболее реактивными белковыми структурами ферментных систем (SH-группами) и переводят их в неактивные дисульфидные группы (S=S).

Непрямое (косвенное) действие радиациисвязано с радиационнохимическими изменениями структуры ДНК, ферментов, белков и т.д., вызываемыми продуктами радиолиза воды или растворенных в ней веществ, обладающими высокой биохимической Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений активностью и способными вызывать реакцию окисления по любым связям.

При окислении ненасыщенных жирных кислот и фенолов образуются липидные (перекиси, эпоксиды, альдегиды, кетоны) и хиноновые первичные радиотоксины, угнетающие синтез нуклеиновых кислот, подавляющие активность различных ферментов, повышающие проницаемость биологических мембран и изменяющие диффузионные процессы в клетке. В результате этого возникают нарушения процессов обмена, функциональные и структурные повреждения клеток, органов и систем организма.


documentbbyyxcb.html
documentbbyzemj.html
documentbbyzlwr.html
documentbbyztgz.html
documentbbzaarh.html
Документ Общая характеристика повреждающего действия ионизирующих излучений