Радиационные эффекты облучения людей

оматические (телесные)	Соматико-стохастические	Генетические (врожденные уродства)
1. Острая лучевая болезнь	Сокращение продолжительности жизни	Доминантные генные мутации
2. Хроническая лучевая болезнь	Лейкозы (злокачественные изменения кровеобразующих клеток)	Рецессивные генные мутации (неразвивающиеся)
3. Локальные лучевые поражения	Опухоли различных органов и клеток	Хромосомные аберрации (структурные изменения)

 

Соматико-стохастические и генетические эффекты должны учитываться при оценке ущерба в результате действия малых доз на большие группы людей, насчитывающие сотни тысяч человек. Выход этих эффектов определяется коллективной дозой, а выявление эффекта у отдельного индивидуума практически не предсказуемо.

В радиобиологии широко используются два термина, характеризующие:

отношение организма к ионизирующим излучениям – радиочувствительность и радиорезистентность.

Под термином «радиочувствительность» понимают способность организма реагировать на минимальные дозы радиации.

Термином «радиорезистентность (радиоустойчивость)» характеризуют способность организма переносить высокие дозы радиации, выраженные полулетальными 1Д₅₀ и летальными 1Д₁₀₀ дозами.

В соответствии с этими определениями - чем меньше доза, вызывающая нелетальные радиобиологические эффекты, тем выше радиочувствительность организма. И чем больше доза, вызывающая гибель организма, тем выше его радиочувствительность.

Организм может характеризоваться двумя пределами доз: нижним для радиочувствительности и верхним для радиоустойчивости. Интервал между этими дозами называется диапазоном радиобиологических доз.

Радиочувствительность живых организмов различных видов варьирует в очень широких пределах (от 1Гр для 000 до десятков тысяч для бактерий и вирусов).

Рассуждение о варьировании радиочувствительности живых организмов, прежде всего относятся к клеткам тканей, которые находятся в состоянии деления. Именно эти клетки составляют в организме не более нескольких процентов от всей массы клеток, именно они определяют радиочувствительность организма. Эти органы получили названиекритических.

Под критическими органами понимают жизненно важные органы или системы первыми выходящие из строя в данном диапазоне доз излучения, что обуславливает гибель организма.

В зависимости от радиочувствительности установлены три группы критических органов и тканей:

1 группа - все тело, гонады, красный костный мозг;

11 группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт;

111 группа - кожный покров, костная ткань, кисти, голень, стопы.

 

4.2 Биологическое действие инкорпорированных радионуклидов

 

При попадании в организм человека радиоактивных веществ, обуславливающих внутреннее облучение, в зависимости от их физических характеристик, количества и времени нахождения, в организме могут наблюдаться те же самые радиобиологические эффекты, что и при равных поглощенных дозах внешнего облучения.

Повышенная опасность радиоактивных веществ попавших внутрь организма обусловлена рядом причин.

Главная (первая) - это способность некоторых радионуклидов избирательно накаливаться в отдельных тканях и органах,если при внешнем облучении все ткани облучаются равномерно, то при внутреннем - возникает угроза локального переоблучения отдельных органов и тканей.

Органы, подвергшиеся наибольшему облучению в результате преимущественного накопления радионуклидов, называюткритическими.

Так, до 30% радиоактивного йода депонируется в щитовидной железе, которая составляет 0,02 - 0,05% массы его тела. Именно, благодаря такому быстрому накоплению радиоактивного йода в щитовидной железе в результате Чернобыльской катастрофы, значительно увеличилось количество онкозаболеваний щитовидной железы.

Почти исключительно накапливается в скелете стронций и иттрий, при этом подвергая хроническому облучению важнейшие критические органы - костный мозг - это остеотропные радионуклиды. До 60% концентрируется в печени церий и лантан (гепатотропные радионуклиды). Равномерно распределяются - тритий, углерод, железо, полоний. С тенденцией к накоплению в мышцах - калий, цезий, рубидий.

Второй важной особенностью инкорпорированных радиоактивных веществ является увеличение опасности воздействия α – и b- излучателей, которые ввиду низкой проникающей способности не представляют опасности или мало действенен для внутренних тканей организма при внешнем облучении, но становятся сильнейшими источниками ионизирующей радиации при попадании внутрь организма. В особой степени это касается нуклидов - источников α - излучения: плутония, америция, радия, урана, которые обладая высокой относительной биологической эффективностью, могут вызвать тяжелые лучевые повреждения.

Третьей особенностью действия инкорпорированных радионуклидов являются, как правило, длительные сроки облучения организма.

Инкорпорация радионуклидов в организм человека осуществляется по следующим направлениям:

1 Ингаляционный путь - при вдыхании загрязненного аэрозолями воздуха.

2. Алиментарный - через желудочно-кишечный тракт с водой и пищей.

3. Контактный - через поврежденную и неповрежденную кожу.

Следует отметить, что основным путем поступления радионуклидов в организм является желудочно-кишечный тракт.

Помимо прямого пути поступления радиоактивных веществ (с водой, пылью), радионуклиды могут быть инкорпорированы человеком, пройдя довольно сложный путь в окружающей среде.

Можно выделить несколько пищевых цепей, по которым радионуклиды поступают в организм человека:

Водоем - диетопланктон -зоопланктон - моллюски - рыбы - человек

Почва - растения - домашние и дикие животные - человек.

Почва - растения - коровы - молоко - человек.

Почва - растения (овощи, злаки) - человек.

Таким образом, основными депо радионуклидов является почва и вода.

Продвижение радионуклидов по пищевым цепям зависит от физико-химических характеристик радионуклидов (растворимости, валентности и др.) от характера взаимодействия с почвой, который определяется физико-химическими свойствами почвы.

К важнейшим физико-химическим характеристикам почвы относятся: кислотность и содержание в ней органических и минеральных веществ.

Более глубоко проникают вглубь и интенсивнее всасываются в растения радионуклиды из кислых и легких по своему механическому составу (дерново-подзолистые, песчаные, супесчаные почвы). Более медленно мигрируют в глубь и поступают в растения радиоактивных веществ из черноземной почвы.

Следует помнить, что при одновременном внесении органических и минеральных удобрений, извести, снижают кислотность и переход радиоактивных веществ в растения в 5-8раз.

Всасывание и распределение радионуклидов в организме зависит от их физико-химической природы.Неодинаковое распределение радионуклидов в организме объясняется тем, что, попав в организм, они в зависимости от своих физико-химических свойств, вступают во взаимодействие с различными компонентами биологических жидкостей и тканей, и вследствие этого образуются неодинаково растворимые соединения. Поэтому создаются условия для избирательного накопления различных радионуклидов в определенных органах и тканях.

Выведение радионуклидов из организма также зависит от нескольких факторов:

Активность инкорпорированного радионуклида уменьшается как вследствие распада его атомов, так и биологического выведения из организма в результате жизнедеятельности организма. Время, в течение которого радиация уменьшается вдвое в результате процессов биологического выделения, называется периодом полувыведения.

Чем выше растворимость радионуклидов, тем больше скорость выведения их из организма.

Глава 5

Принципы и нормы радиационной безопасности