Savremeni naučni podaci potvrđuju postojanje mehanizama koji osiguravaju adaptaciju organizma na prirodne nivoe izloženosti zračenju. Međutim, ako se prekorači određeni nivo ERF-a, adaptacija će biti defektna sa jednom ili drugom verovatnoćom razvoja patološkog stanja. Trajni uticaj Povećan ERF dovodi do smanjenja radiorezistencije, do poremećaja imunološke reaktivnosti, a ovo drugo je povezano sa morbiditetom.

Nakon nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil, udio zdravih ljudi među evakuiranim stanovništvom smanjen je sa 57 na 23%. Posljedice ove nesreće najnegativnije utiču na zdravlje dječije populacije. Stopa morbiditeta djece pogođene zračenjem je 2-3 puta veća, a udio često oboljele djece sa smanjenim imunološki status(82,6%), većina njih ima alergije, a u porastu je i broj somatske bolesti. U selima Totskog okruga Orenburške regije, na teritoriji blizu poligona, prevalencija je veća među odraslom populacijom vegetativno-vaskularna distonija, patologija štitne žlijezde, trudnoća. Udio praktično zdrave djece u ovim selima je 6-7%, au kontrolnom području 15%; 50% dece ima abnormalnosti kardiovaskularnog sistema, bolesti nervnog sistema, kao i imunodeficijencije (20-30% dece u poređenju sa 7-8% u kontrolnoj oblasti), sadržaj mangana u kosi je 7, bakra je 8, arsen je 20 puta veći od normalnog.

Glavni biološki efekat zračenja je oštećenje genoma ćelija, što se manifestuje povećanjem broja neoplazmi i naslednih bolesti.

Niske doze zračenja povećavaju vjerovatnoću obolijevanja od raka kod ljudi. Procjenjuje se da je oko 10% slučajeva raka godišnje uzrokovano ERF. Oni oblici raka koji su uzrokovani zračenjem mogu biti izazvani i drugim agensima. Utjecaj zračenja na štitnu žlijezdu kod stanovnika Rusije procjenjuje se kao posljedica katastrofe u nuklearnoj elektrani u Černobilju. Retrospektivna i aktuelna analiza incidencije karcinoma štitnjače kod djece i adolescenata u Brjanskoj regiji pokazala je da je prvi kliničke manifestacije zabilježeno 4-5 godina nakon nesreće, što odgovara minimalni rok razvoj onkopatologije nakon zračenja. Prirodna distribucija raka štitne žlijezde nije veća od 1 slučaja na milion djece i adolescenata. Dinamika broja slučajeva raka štitnjače u djece regije Bryansk je indikativna: 1987. - 1; 1988 – 0; 1989 – 0; 1990 - 4; 1991 - 4; 1992 - 8; 1993 - 12; 1994 – 19 predmeta. Oko 50% djece i adolescenata s dijagnozom raka štitne žlijezde živjelo je u područjima s visokim nivoom radioaktivne kontaminacije tla. Prema prognostičkim procjenama, 20 i 40 godina nakon nesreće svaki četvrti slučaj karcinoma štitne žlijezde bit će uzrokovan zračenjem.

Radon je potencijalno opasan za ljude. Značajan dio njegovih produkata razgradnje zadržava se u plućima. Površina pluća je nekoliko kvadratnih metara. Ovo je dobar filter koji precipitira radioaktivne aerosole, koji na taj način pokrivaju plućne površine. Radioaktivni izotopi polonijum (ćerki proizvod raspada radona) "bombardi" površinu pluća alfa česticama i odgovoran je za preko 97% doze povezane sa radonom. Glavni medicinski i biološki efekat radona visoke koncentracije- rak pluća. U rudnicima povećan sadržaj radon značajno povećava incidencu smrti rudara od raka pluća, a odnos je linearan i bez praga. Proračuni pokazuju da će uz prosječnu koncentraciju radona u stambenim zgradama od 20-25 Bq/m 3, jedan od tri stotine koji danas žive umrijeti od raka pluća uzrokovanog radonom.

Prepoznajući adaptaciju na ERF kao jedan od obaveznih uslova života na Zemlji, nemoguće je negirati uticaj povišenog nivoa na nasledstvo. Povišeni nivoi ERF-a dovode do povećanih deformiteta novorođenčadi u planinskim područjima i u područjima sa magmatskim stijenama. Rezultati eksperimenata na životinjama i ćelijskim kulturama uvjeravaju nas da se mutacije pod utjecajem zračenja (mutacijske posljedice koje se izražavaju u postojanju genetskog oštećenja i pojavi nestabilnosti hromozomskog aparata) mogu prenijeti na buduće generacije. Vjerovatnoća nasljednih mana je manja od vjerovatnoće raka, a povećava se sa dozom zračenja od broja jedinki u cijeloj populaciji izloženih zračenju i broja brakova između izloženih jedinki. Stručnjaci procjenjuju da ERF od 2 mSv vjerovatno uzrokuje 0,1-2% svih genetskih mutacija. Kako se njegov nivo povećava, taj procenat se povećava.

Dakle, prepoznavanje ERF-a kao obaveznog faktora životne sredine, u čijim uslovima je nastao, razvijao se i postoji biološki život, omogućava nam da govorimo o postojanju optimalnog nivoa ERF-a za život. Širok raspon radiosenzitivnosti karakterističan za različite grupe stanovništva, njihova adaptacija na različite nivoe ERF-a - sve to ukazuje na postojanje širokog prelaznog raspona od prosječnog do povišenog nivoa ERF-a.

Preventivne radnje

Identifikacija i proučavanje mehanizama interakcije faktora zračenja sa ljudskim tijelom, uključujući proučavanje obrazaca odgovora tijela na utjecaj zračenja pozadinske i povišene razine u specifičnim uvjetima okoline, moguće je samo uz akumulaciju stvarnih podataka. U našoj zemlji postoji Unified vladinog sistema obračun i kontrola pojedinačnih doza zračenja građana (ESKID). Zasniva se na kontinuiranom praćenju prirodnog pozadinskog zračenja, kontroli doza medicinskog zračenja i obračunu pojedinačnih doza zračenja osoblja koje radi sa izvorima jonizujućeg zračenja.

Stvoreni su standardi za korištenje prirodnih građevinskih materijala i proizvodnog otpada u građevinarstvu. Kao takvi standardi za materijale koji se koriste u izgradnji stambenih zgrada i javnih zgrada predložene su sljedeće vrijednosti: efektivna koncentracija radionuklida 370 Bq/kg. Nijedna gradnja ne može započeti bez ispitivanja tla i građevinskog materijala; sve što se gradi mora proći obaveznu kontrolu radioaktivnosti, uključujući i radon, uz izdavanje odgovarajućeg zaključka. Utvrđeni su standardi koji regulišu sadržaj radona u stambenim prostorijama: prosječna godišnja ravnotežna aktivnost radona u novoizgrađenim zgradama ne smije prelaziti 100 Bq/m 3, au starim zgradama - 200 Bq/m 3. Ako je koncentracija radona veća od 200 Bq/m3, tada je u ovim objektima potrebno poduzeti mjere za smanjenje njegove koncentracije (ventilacija podruma, dekorativni popravci tapetiranja zidova i stropova, parketa, tepiha i dr.). Koncentracija radona u prostorijama je 400 Bq/m3 i više, što zahtijeva preseljenje stanara i prenamjenu zgrade. U industrijskim zgradama dozvoljena aktivnost radona je 310 Bq/m3.

Da bi se smanjili nivoi pozadinskog zračenja u biosferi, potrebno je svrsishodno i dosljedno provoditi čitav niz ekoloških mjera za poboljšanje zdravlja (tehnološke, sanitarno-tehničke, organizacione, arhitektonske i planske).

Razvijen je i koncept faznog specijalizovanog medicinskog pregleda stanovništva koje živi na teritoriji kontaminiranoj radionuklidima i predviđa procjenu zdravstvenog stanja na osnovu kliničkih i laboratorijskih podataka; pojašnjenje dijagnoza bolesti koje mogu biti povezane sa izlaganjem zračenju; provjera informacija o dozama zračenja; individualno medicinsko i dozimetrijsko ispitivanje povezanosti bolesti i izloženosti zračenju; tretmana i rehabilitacije.

Osnovana ruska naučna komisija za zaštitu od zračenja (RNSP) pretpostavlja Kompleksan pristup o zaštiti od zračenja i rehabilitaciji stanovništva, tj. stvaranje i razvoj socijalna zaštita stanovništva i sprečavanje mogućih štetnih efekata na zdravlje stanovništva izloženog povišenim nivoima zračenja.

Važno je eliminisati ekološku nepismenost društva, uključujući i formiranje ekološkog razmišljanja o pitanjima radijaciona sigurnost. Potrebna je kvalifikovana informativna pomoć, uključujući i medicinske radnike, o prevenciji radiofobija među stanovništvom.

Naučnici koji proučavaju efekte zračenja na žive organizme ozbiljno su zabrinuti zbog njegove široko rasprostranjene distribucije. Kako je rekao jedan od istraživača, savremeno čovečanstvo pliva u okeanu radijacije. Radioaktivne čestice nevidljive oku nalaze se u zemljištu i zraku, vodi i hrani, dječjim igračkama, tjelesnom nakitu, građevinskim materijalima i antikvitetima. Najbezopasniji predmet na prvi pogled može se pokazati opasnim po zdravlje.

Naše tijelo se također u maloj mjeri može nazvati radioaktivnim. Njegova tkiva uvijek sadrže ono što je potrebno hemijski elementi- kalijum, rubidijum i njihovi izotopi. Teško je povjerovati, ali u nama se svake sekunde dešavaju hiljade radioaktivnih raspada!

Šta je suština zračenja?

Atomsko jezgro se sastoji od protona i neutrona. Njihov raspored za neke elemente možda, pojednostavljeno rečeno, neće biti sasvim uspješan, zbog čega postaju nestabilni. Takva jezgra imaju višak energije koje se pokušavaju riješiti. To možete učiniti na sljedeće načine:

• Mali "komadići" dva protona i dva neutrona se izbacuju (alfa raspad).
• U jezgru se proton pretvara u neutron, i obrnuto. U ovom slučaju se emituju beta čestice, koje su elektroni ili njihovi parnjaci suprotnog predznaka - antielektroni.
• Višak energije se oslobađa iz jezgra u obliku elektromagnetnog talasa (gama raspad).

Osim toga, jezgro može emitirati protone, neutrone i potpuno se raspasti u komadiće. Dakle, uprkos vrsti i porijeklu, bilo koja vrsta zračenja predstavlja visokoenergetski tok čestica ogromne brzine (desetine i stotine hiljada kilometara u sekundi). Veoma štetno deluje na organizam.

Posljedice zračenja na ljudski organizam

U našem tijelu kontinuirano se nastavljaju dva suprotna procesa - ćelijska smrt i regeneracija. U normalnim uslovima radioaktivne čestice oštećuju i do 8 hiljada različitih jedinjenja u molekulima DNK na sat, koje telo potom samostalno popravlja. Stoga liječnici vjeruju da male doze zračenja aktiviraju biološki odbrambeni sistem tijela. Ali veliki uništavaju i ubijaju.

Dakle, radijaciona bolest počinje već nakon primanja 1-2 Sv, kada doktori bilježe njen 1. stepen. U tom slučaju je potrebno praćenje i redovni kontrolni pregledi za rak. Doza od 2-4 Sv znači već 2. stepen radijaciona bolest, što zahtijeva liječenje. Ako pomoć stigne na vrijeme, smrti neće biti. Doza od 6 Sv smatra se smrtonosnom, kada se i nakon transplantacije koštane srži može spasiti samo desetina pacijenata.

Bez dozimetra, osoba nikada neće shvatiti da je izložena opasnom zračenju. U početku tijelo ne reaguje na ovo. Tek nakon nekog vremena može se pojaviti mučnina, glavobolja, slabost i povišena temperatura.

Pri visokim dozama zračenja, zračenje prvenstveno utiče na hematopoetski sistem. U njemu gotovo da nema limfocita, čiji broj određuje nivo imuniteta. Istovremeno raste broj hromozomskih raspada (dicentrika) u ćelijama.

U prosjeku, ljudsko tijelo ne bi trebalo biti izloženo dozama zračenja većim od 1 mlSv godišnje. Pri izlaganju zračenju od 17 Sv, vjerovatnoća razvoja neizlječivog karcinoma približava se maksimalnoj vrijednosti.

Pročitajte više o tome kako zračenje utiče na ljudski organizam

Oštećenje ćelijskih atoma. Proces izlaganja tijela zračenju naziva se zračenje. Ovo je izuzetno destruktivna sila koja transformiše ćelije, deformiše njihov DNK, što dovodi do mutacija i genetskih oštećenja. Destruktivni proces može izazvati samo jedna čestica zračenja.

Stručnjaci upoređuju efekat jonizujućeg zračenja sa grudvom snijega. Sve počinje s malim, a zatim se proces povećava do nepovratne promjene. Na atomskom nivou to se dešava ovako. Radioaktivne čestice lete ogromnom brzinom, izbacujući elektrone iz atoma. Kao rezultat toga, potonji dobivaju pozitivan naboj. “Tamna” materija radijacije leži samo u tome. Ali posljedice takvih transformacija mogu biti katastrofalne.

Slobodni elektron i ionizirani atom ulaze u složene reakcije koje rezultiraju stvaranjem slobodnih radikala. Na primjer, voda (H 2 O), koja čini 80% mase čovjeka, pod utjecajem zračenja se raspada na dva radikala - H i OH. Ove patološki aktivne čestice reaguju sa važnim biološkim jedinjenjima - molekulima DNK, proteinima, enzimima, mastima. Kao rezultat, povećava se broj oštećenih molekula i toksina u tijelu, a stanični metabolizam pati. Nakon nekog vremena, zahvaćene ćelije umiru ili su njihove funkcije ozbiljno narušene.

Šta se dešava sa ozračenim organizmom? Zbog oštećenja DNK i genskih mutacija, stanica se ne može normalno dijeliti. Ovo je najopasnija posljedica izlaganja radijaciji. Kada se primi velika doza, broj zahvaćenih ćelija je toliko velik da organi i sistemi mogu otkazati. Tkiva u kojima se odvija aktivna ćelijska dioba najteže percipiraju zračenje:

• Koštana srž;
• pluća,
• želučana sluznica,
• crijeva,
• genitalijama.

Štoviše, čak i slabo radioaktivni objekt s produženim kontaktom uzrokuje štetu ljudskom tijelu. Dakle, vaš omiljeni privjesak ili objektiv fotoaparata može postati tempirana bomba za vas.

U tome je ogromna opasnost od uticaja zračenja na žive organizme dugo vremena ona se uopšte ne pokazuje. “Neprijatelj” prodire kroz pluća, gastrointestinalni trakt, kožu, a osoba u to i ne sumnja.

U zavisnosti od stepena i prirode izloženosti, njegovi rezultati su:

• akutna radijaciona bolest;
• disfunkcija centralnog nervnog sistema;
• lokalne ozljede zračenja (opekotine);
• maligne neoplazme;
• leukemija;
• imunološke bolesti;
• neplodnost;
• mutacije.

Nažalost, priroda nije obezbijedila ljudska čula koja bi mu mogla dati signale opasnosti kada se približi radioaktivnom izvoru. Zaštitite se od takve “sabotaže” a da je uvijek ne imate pri ruci kućni dozimetar nemoguće.

Kako se zaštititi od prevelikih doza zračenja?

Lakše se zaštitite od vanjskih izvora. Alfa čestice će biti blokirane običnim kartonskim listom. Beta zračenje ne prodire u staklo. Debeli olovni lim ili betonski zid mogu se "pokriti" od gama zraka.

Najgora situacija je s unutrašnjim zračenjem, u kojem se izvor nalazi unutar tijela, dospivši tamo, na primjer, nakon udisanja radioaktivne prašine ili jedenja gljiva "začinjenih" cezijem. U ovom slučaju, posljedice zračenja su mnogo ozbiljnije.

Najviše najbolja zaštita od jonizujućeg zračenja u domaćinstvu - pravovremeno otkrivanje njegovih izvora. Oni će vam pomoći u tome dozimetri za domaćinstvo RADEX. S takvim uređajima pri ruci život je mnogo mirniji: u svakom trenutku možete ispitati bilo šta radijacijskom kontaminacijom.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Dobar posao na stranicu">

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.site/

Biološki efekti zračenja

1. Direktni i indirektni efekti jonizujućeg zračenja

Radio talasi, svetlosni talasi, toplotna energija sunca su sve vrste zračenja. Međutim, zračenje će biti jonizujuće ako je sposobno da se razbije hemijske veze molekule koje čine tkiva živog organizma, i kao rezultat toga izazivaju biološke promjene. Dejstvo jonizujućeg zračenja javlja se na atomskom ili molekularnom nivou, bez obzira da li smo izloženi spoljašnjem zračenju ili primamo radioaktivne supstance u hrani i vodi, što narušava ravnotežu bioloških procesa u organizmu i dovodi do štetnih posledica. Biološki efekti zračenja na ljudsko tijelo uzrokovani su interakcijom energije zračenja sa biološkim tkivom.Energija koja se direktno prenosi na atome i molekule biološkog tkiva naziva se direktno efekat zračenja. Neke ćelije će biti značajno oštećene zbog neravnomjerne distribucije energije zračenja.

Jedan od direktnih efekata je karcinogeneza ili razvoj raka. Kancerozni tumor nastaje kada somatska ćelija izmakne kontroli tijela i počne se aktivno dijeliti. Osnovni uzrok ovoga je poremećaj u genetskom mehanizmu tzv mutacije. Kada se ćelija raka podijeli, ona proizvodi samo ćelije raka. Jedan od mnogih osetljivi organiŠtitna žlijezda je izložena zračenju. Stoga je biološko tkivo ovog organa najosjetljivije na razvoj raka. Krv nije ništa manje osjetljiva na djelovanje zračenja. Leukemija, ili rak krvi, jedan je od uobičajenih efekata direktnog izlaganja zračenju. Nabijene čestice prodiru u tjelesna tkiva i gube energiju zbog električnih interakcija s elektronima atoma. Električna interakcija prati proces ionizacije (uklanjanje elektrona iz neutralnog atoma).

Fizičko-hemijski promjene prate pojavu izuzetno opasnih “slobodnih radikala” u tijelu.

Pored direktnog jonizujućeg zračenja, postoji i indirektan ili indirektan efekat povezan sa radiolizom vode. Tokom radiolize, slobodni radikali- određeni atomi ili grupe atoma koji imaju visoku hemijsku aktivnost. Glavna karakteristika slobodnih radikala je višak ili nespareni elektroni. Takvi se elektroni lako pomiču sa svojih orbita i mogu aktivno sudjelovati u kemijskoj reakciji. Bitno je da vrlo male vanjske promjene mogu dovesti do značajnih promjena u biohemijskim svojstvima ćelija. Na primjer, ako obična molekula kisika uhvati slobodni elektron, on se pretvara u visoko aktivni slobodni radikal - superoksid Osim toga, postoje i aktivni spojevi kao što su vodikov peroksid, hidroksid i atomski kiseonik. Većina slobodnih radikala je neutralna, ali neki mogu imati pozitivan ili negativan naboj.

Ako je broj slobodnih radikala mali, onda tijelo ima sposobnost da ih kontrolira. Ako ih ima previše, onda je poremećeno funkcioniranje zaštitnih sustava i vitalna aktivnost pojedinih tjelesnih funkcija. Šteta uzrokovana slobodnim radikalima brzo se povećava lančanom reakcijom. Kada uđu u ćelije, remete ravnotežu i kodiranje kalcijuma genetske informacije. Ovakve pojave mogu dovesti do poremećaja u sintezi proteina, što je vitalna funkcija cijelog organizma, jer defektni proteini remete funkcionisanje imunog sistema. Glavni filteri imunog sistema - Limfni čvorovi rade u preopterećenom režimu i nemaju vremena da ih razdvoje. Dakle, oni su oslabljeni zaštitne barijere i stvaraju se u telu povoljnim uslovima za reprodukciju virusa, mikroba i ćelija raka.

Slobodni radikali koji uzrokuju hemijske reakcije, uključuju u ovaj proces mnoge molekule na koje zračenje ne utiče. Stoga je učinak zračenja određen ne samo količinom apsorbirane energije, već i oblikom u kojem se ta energija prenosi. Nijedna druga vrsta energije koju apsorbuje biološki objekat u istoj količini ne dovodi do takvih promena koje izaziva jonizujuće zračenje. Međutim, priroda ovog fenomena je takva da su svi procesi, uključujući i biološke, uravnoteženi. Hemijske promjene nastaju kao rezultat interakcije slobodnih radikala jedni s drugima ili sa "zdravim" molekulima Biohemijske promenejavljaju se kao V momenta zračenja, i to tokom mnogo godina, što dovodi do smrti ćelije.

Naše tijelo, za razliku od gore opisanih procesa, proizvodi posebne tvari koje su svojevrsni "čistači".

Ove supstance (enzimi) u telu su u stanju da zarobe slobodne elektrone bez pretvaranja u slobodne radikale. IN u dobrom stanju Tijelo održava ravnotežu između pojave slobodnih radikala i enzima. Jonizujuće zračenje narušava ovu ravnotežu, stimuliše rast slobodnih radikala i dovodi do negativne posljedice. Apsorpciju slobodnih radikala možete aktivirati uključivanjem antioksidansa, vitamina A, E, C ili preparata koji sadrže selen u prehrani. Ove supstance neutrališu slobodne radikale apsorbujući ih u velikim količinama.

2. Uticaj jonizujućeg zračenja na pojedinačnih organa i telo u celini

U strukturi tijela mogu se razlikovati dvije klase sistema: kontrolni (nervni, endokrini, imuni) i sistemi za održavanje života (respiratorni, kardiovaskularni, probavni). Svi osnovni metabolički procesi i katalitičke (enzimske) reakcije odvijaju se na ćelijskom i molekularnom nivou. Nivoi organizacije tijela funkcionišu u bliskoj interakciji i međusobnom uticaju od strane sistema upravljanja. Većina prirodnih faktora deluje prvo na višim nivoima, a zatim preko određenih organa i tkiva - na ćelijskom i molekularnom nivou. Nakon toga počinje faza odgovora, praćena prilagodbama na svim nivoima.

Interakcija zračenja sa tijelom počinje sa molekularnom nivou. Direktno izlaganje jonizujućem zračenju je stoga specifičnije. Povećanje nivoa oksidacionih sredstava tipično je i za druge efekte. Poznato je da različiti simptomi (temperatura, glavobolja itd.) javljaju se kod mnogih bolesti i njihovi uzroci su različiti. To otežava postavljanje dijagnoze. Stoga, ako se određena bolest ne pojavi kao posljedica štetnog djelovanja zračenja na organizam, teško je utvrditi uzrok udaljenijih posljedica, jer one gube svoju specifičnost.

Radiosenzitivnost različitih tjelesnih tkiva zavisi od biosintetskih procesa i povezane enzimske aktivnosti. Zbog toga su stanice koštane srži, limfnih čvorova i zametnih stanica najosjetljivije radiooštećenju. Cirkulatorni sistem i crvena koštana srž su najosjetljiviji na zračenje i gube sposobnost normalnog funkcioniranja čak i pri dozama od 0,5-1 Gy. Međutim, oni imaju sposobnost oporavka i ako nisu zahvaćene sve ćelije, cirkulacijski sistem može obnoviti svoje funkcije. Reproduktivne organe, kao što su testisi, takođe karakteriše povećana radiosenzitivnost. Zračenje iznad 2 Gy dovodi do trajnog steriliteta. Tek nakon mnogo godina mogu u potpunosti funkcionirati. Jajnici su manje osjetljivi, barem kod odraslih žena. Ali jedna doza veća od 3 Gy i dalje dovodi do njihovog steriliteta, iako velike doze s ponovljenim zračenjem ne utječu na sposobnost rađanja djece.

Očno sočivo je veoma podložno zračenju. Kada umru, ćelije sočiva postaju neprozirne, rastu, što dovodi do katarakte, a potom i do potpunog sljepila. To se može dogoditi pri dozama od oko 2 Gy.

Radiosenzitivnost organizma zavisi od njegove starosti. Male doze zračenja za djecu mogu usporiti ili zaustaviti njihov rast kostiju. Što je dijete mlađe, rast skeleta je više potisnut. Ozračenje djetetovog mozga može uzrokovati promjene u njegovom karakteru i dovesti do gubitka pamćenja. Kosti i mozak odrasle osobe mogu izdržati mnogo veće doze. Većina organa može izdržati relativno velike doze. Bubrezi mogu izdržati dozu od oko 20 Gy primljene tokom mjesec dana, jetra - oko 40 Gy, mokraćna bešika - 50 Gy, a zreli tkiva hrskavice- do 70 Gy. Što je organizam mlađi, to je, pod jednakim uslovima, osetljiviji na dejstvo zračenja.

Radiosenzitivnost specifična za vrstu raste kako organizam postaje složeniji. To je zato što složeni organizmi imaju više slabih karika, što uzrokuje lančane reakcije preživljavanja. Tome doprinose i složeniji kontrolni sistemi (nervni, imuni), koji su djelimično ili potpuno odsutni kod primitivnijih pojedinaca. Za mikroorganizme, doze koje uzrokuju 50% smrtnosti su hiljade Gy, za ptice - desetine, a za visoko organizovane sisare - nekoliko.

3. Mutacije

Svaka stanica tijela sadrži molekulu DNK, koja nosi informacije za ispravnu reprodukciju novih stanica.

DNK- to je deoksiribonukleinska kiselina koji se sastoji od dugih, zaobljenih molekula u obliku dvostruke spirale. Njegova funkcija je osigurati sintezu većine proteinskih molekula koji čine aminokiseline. Lanac molekula DNK sastoji se od pojedinačnih dijelova koji su kodirani posebnim proteinima, formirajući takozvani ljudski gen.

Zračenje može ili ubiti ćeliju ili izobličiti informacije u DNK tako da se s vremenom pojavljuju defektne stanice. Promjena u genetskom kodu ćelije naziva se mutacija. Ukoliko dođe do mutacije spermatozoida, posljedice se mogu osjetiti u dalekoj budućnosti, jer Tokom oplodnje formiraju se 23 para hromozoma, od kojih se svaki sastoji od složene supstance zvane deoksiribonukleinska kiselina. Stoga se mutacija koja se javlja u zametnoj ćeliji naziva genetskom mutacijom i može se prenijeti na sljedeće generacije.

Prema E.J. Hall, takvi poremećaji se mogu klasificirati u dva glavna tipa: hromozomske aberacije, uključujući promjene u broju ili strukturi hromozoma, i mutacije u samim genima. Genske mutacije dalje se dijele na dominantne (koje se pojavljuju odmah u prvoj generaciji) i recesivne (koje se mogu pojaviti ako oba roditelja imaju isti mutantni gen). Takve mutacije se možda neće pojavljivati ​​mnogo generacija ili se uopće neće otkriti. Mutacija u samoćeliji će uticati samo na samu individuu. Mutacije uzrokovane zračenjem ne razlikuju se od prirodnih, ali se obim štetnog djelovanja povećava.

Opisano rezoniranje se zasniva samo na laboratorijskim studijama na životinjama. Još nema direktnih dokaza radijacijskih mutacija kod ljudi, jer Potpuna identifikacija svih nasljednih mana događa se tek tijekom mnogih generacija.

Međutim, kako ističe John Goffman, potcjenjivanje uloge kromosomskih abnormalnosti na temelju izjave "ne znamo njihov značaj" je klasičan primjer odluka koje se donose neznanjem. Dopuštene doze zračenja utvrđene su mnogo prije pojave metoda koje su omogućile utvrđivanje tužnih posljedica do kojih bi mogle dovesti nesuđene ljude i njihove potomke.

4. Utjecaj velikih doza jonizujućeg zračenja na biološke objekte

Živi organizam je vrlo osjetljiv na djelovanje jonizujuće zračenje. Što je živi organizam više na evolucijskoj ljestvici, to je radioosjetljiviji. Radiosenzitivnost je višestruka karakteristika. „Preživljavanje“ ćelije nakon zračenja istovremeno zavisi od više faktora: od zapremine genetskog materijala, aktivnosti sistema za snabdevanje energijom, odnosa enzima, intenziteta stvaranja slobodnih radikala H i OH.

Prilikom ozračivanja složenih bioloških organizama treba voditi računa o procesima koji se odvijaju na nivou međusobne povezanosti organa i tkiva. Radiosenzitivnost u raznih organizama varira prilično široko.

Ljudsko tijelo, kao savršen prirodni sistem, još je osjetljivije na zračenje. Ako je osoba pretrpjela opće zračenje dozom od 100-200 rad, onda će nakon nekoliko dana razviti znakove blage radijacijske bolesti. Njegov znak može biti smanjenje broja bijelih krvnih stanica, što se utvrđuje analizom krvi. Subjektivni pokazatelj za osobu je moguće povraćanje prvog dana nakon zračenja.

Prosječna težina radijacijske bolesti uočava se kod osoba izloženih zračenju od 250-400 rad. Sadržaj leukocita (bijelih krvnih stanica) u krvi naglo se smanjuje, javljaju se mučnina i povraćanje, pojavljuju se potkožna krvarenja. Smrtonosni ishod se opaža kod 20% ozračenih osoba 2-6 sedmica nakon ozračivanja.

Kada se izloži dozi od 400-600 rad, razvija se teški oblik radijacijske bolesti. Pojavljuju se brojna potkožna krvarenja, značajno se smanjuje broj leukocita u krvi. Smrtonosni ishod bolesti je 50%.

Vrlo teški oblik radijacijske bolesti javlja se pri izlaganju dozama iznad 600 rad. Leukociti u krvi potpuno nestaju. Smrt se javlja u 100% slučajeva.

Gore opisane posljedice izloženosti zračenju tipične su za slučajeve kada medicinska njega nije dostupna.

Za liječenje ozračenog organizma moderne medicineširoko koristi metode kao što su zamjena krvi, transplantacija koštane srži, primjena antibiotika, kao i druge metode intenzivne njege. Ovim tretmanom moguće je isključiti smrt čak i uz zračenje dozom do 1000 rad. Energiju koju emituju radioaktivne supstance apsorbuje okolina, uključujući biološke objekte. Kao rezultat uticaja jonizujućeg zračenja na ljudski organizam, u tkivima mogu nastati složeni fizički, hemijski i biohemijski procesi.

Jonizujući efekti prvenstveno remete normalan tok biohemijskih procesa i metabolizma. U zavisnosti od veličine apsorbovane doze zračenja i individualnih karakteristika organizma, nastale promene mogu biti reverzibilne ili ireverzibilne. Uz male doze, zahvaćeno tkivo obnavlja svoju funkcionalnu aktivnost. Velike doze uz produženo izlaganje mogu uzrokovati nepovratna oštećenja pojedinih organa ili cijelog tijela. Bilo koja vrsta jonizujućeg zračenja izaziva biološke promjene u organizmu, kako pri vanjskom (izvor je izvan tijela), tako i pri unutrašnjem zračenju (radioaktivne tvari ulaze u organizam npr. hranom ili udisanjem). Razmotrimo efekat jonizujućeg zračenja kada je izvor zračenja izvan tela.

Biološki efekat jonizujućeg zračenja u u ovom slučaju ovisi o ukupnoj dozi i vremenu izlaganja zračenju, njegovoj vrsti, veličini ozračene površine i individualnim karakteristikama tijela. Uz jedno zračenje cijelog ljudskog tijela, moguće bioloških poremećaja zavisno od ukupne apsorbovane doze zračenja.

Kada je izložena dozama 100-1000 puta većim od smrtonosne doze, osoba može umrijeti tokom izlaganja. Štaviše, apsorbirana doza zračenja koja uzrokuje oštećenje pojedinih dijelova tijela premašuje smrtonosnu apsorbovanu dozu zračenja za cijelo tijelo. Smrtonosne apsorbovane doze za pojedine delove tela su sledeće: glava - 20 Gy, Donji dio stomak - 30 Gy, gornji dio stomak - 50 Gy, grudni koš- 100 Gy, udovi - 200 Gy.

Stepen osjetljivosti različitih tkiva na zračenje varira. Ako posmatramo tkiva organa po redukciji njihove osjetljivosti na djelovanje zračenja, dobijamo sljedeći niz: limfno tkivo, limfni čvorovi, slezina, timus, koštana srž, zametne stanice. Veća osjetljivost hematopoetskih organa na zračenje je u osnovi utvrđivanja prirode radijacijske bolesti.

Uz jedno zračenje cijelog ljudskog tijela apsorbiranom dozom od 0,5 Gy, broj limfocita može se naglo smanjiti jedan dan nakon zračenja. Smanjuje se i broj crvenih krvnih zrnaca krvne ćelije) dvije sedmice nakon zračenja. U zdrava osoba Ima oko 10 4 crvenih krvnih zrnaca, a dnevno se reprodukuje 10 4 pacijenata sa radijacijskom bolešću; ovaj odnos se narušava i kao rezultat tijelo umire.

Važan faktor u izlaganju tijela jonizujućem zračenju je vrijeme izlaganja. Kako se brzina doze povećava, štetni učinak zračenja se povećava. Što je zračenje više u vremenu, to je manje njegovo štetno dejstvo (slika 2.17).

Vanjska izloženost alfa i beta česticama je manje opasna. Imaju kratak domet u tkivu i ne dopiru do hematopoeze i drugih unutrašnjih organa. Kod eksternog ozračivanja potrebno je uzeti u obzir gama i neutronsko zračenje, koji prodiru u tkivo na veća dubina i uništite ga, kao što je gore objašnjeno detaljnije.

5. Dvije vrste ozračivanja tijela: vanjsko i unutrašnje

Jonizujuće zračenje može uticati na ljude na dva načina. Prvi način je eksterno izlaganje iz izvora koji se nalazi izvan tijela, što uglavnom zavisi od pozadine zračenja područja u kojem osoba živi ili od drugih vanjskih faktora. Sekunda - unutrašnje zračenje, uzrokovane unosom radioaktivne tvari u tijelo, uglavnom hranom.

Prehrambeni proizvodi koji ne zadovoljavaju standarde zračenja imaju visok sadržaj radionuklida, ugrađuju se u hranu i postaju izvor zračenja direktno u tijelu.

Hrana i vazduh koji sadrže izotope plutonija i americijuma, koji imaju visoku alfa aktivnost, predstavljaju veliku opasnost. Plutonijum, koji je pao kao rezultat katastrofe u Černobilu, je najopasniji kancerogen. Alfa zračenje ima visok stepen jonizacije i samim tim veću štetnu sposobnost za biološka tkiva.

Ulazak plutonijuma, kao i americijuma, kroz respiratorni trakt u ljudski organizam izaziva onkološka oboljenja pluća. Međutim, treba uzeti u obzir da je odnos ukupne količine plutonijuma i njegovih ekvivalenata americijuma, kurijuma prema ukupan broj plutonijum koji je ušao u organizam udisanjem je beznačajan. Kako je Bennett ustanovio, kada je analizirao nuklearne testove u atmosferi, u Sjedinjenim Državama odnos taloženja i udisanja je 2,4 miliona prema 1, odnosno velika većina radionuklida koji sadrže alfa iz testova nuklearnog oružja otišla je u zemlju bez uticaja na ljude. . Čestice nuklearnog goriva, takozvane vruće čestice veličine oko 0,1 mikrona, također su uočene u emisijama tragova Černobila. Ove čestice se također mogu udahnuti u pluća i predstavljati ozbiljnu opasnost.

Spoljna i unutrašnja izloženost zahtevaju različite mere predostrožnosti protiv opasnih efekata zračenja.

Eksterno izlaganje uglavnom je uzrokovano radionuklidima koji sadrže gama, kao i rendgenskim zracima. Njegova štetna sposobnost zavisi od:

a) energija zračenja;

b) trajanje izlaganja zračenju;

c) udaljenost od izvora zračenja do objekta;

d) zaštitne mjere.

Postoji linearna veza između trajanja vremena zračenja i apsorbirane doze, a učinak udaljenosti na rezultat izlaganja zračenju ima kvadratni odnos.

Za mjere zaštite od vanjskog zračenja uglavnom se koriste olovni i betonski zaštitni zasloni duž puta zračenja. Efikasnost materijala kao štita od prodiranja rendgenskih ili gama zraka zavisi od gustine materijala, kao i od koncentracije elektrona koji sadrži.

Iako je moguće zaštititi se od vanjskog zračenja posebnim ekranima ili drugim radnjama, to nije moguće unutarnjim zračenjem.

Postoje tri moguća puta kojima radionuklidi mogu ući u organizam:

a) sa hranom;

b) kroz respiratorni trakt sa vazduhom;

c) oštećenjem kože.

Treba napomenuti da radioaktivni elementi plutonijum i americij u organizam ulaze uglavnom hranom ili udisanjem, a vrlo rijetko preko kožnih lezija.

Kako primećuje J. Hall, ljudski organi reaguju na supstance koje uđu u telo isključivo na osnovu njihove hemijske prirode, bez obzira da li su radioaktivne ili ne. Hemijski elementi kao što su natrijum i kalijum nalaze se u svim ćelijama tela. Shodno tome, njihov radioaktivni oblik, unet u tijelo, također će se distribuirati po cijelom tijelu. Ostali hemijski elementi imaju tendenciju da se akumuliraju u pojedinačnim organima, kao što se dešava sa radioaktivnog joda V štitne žlijezde ili kalcijuma u koštanom tkivu.

Prodiranje radioaktivnih supstanci sa hranom u organizam značajno zavisi od njihove hemijske interakcije. Utvrđeno je da hlorisana voda povećava rastvorljivost plutonijuma, a samim tim i njegovu inkorporaciju u unutrašnje organe.

Nakon što radioaktivna tvar uđe u tijelo, treba uzeti u obzir količinu energije i vrstu zračenja, fizičko i biološko vrijeme poluraspada radionuklida. Biološki poluživot je vrijeme potrebno da se polovina radioaktivne tvari ukloni iz tijela. Neki radionuklidi se brzo eliminišu iz organizma i stoga nemaju vremena da prouzrokuju veliku štetu, dok drugi ostaju u organizmu duže vreme.

Vrijeme poluraspada radionuklida značajno ovisi o fizičkom stanju osobe, njegovoj dobi i drugim faktorima. Kombinacija fizičkog poluživota i biološkog poluživota naziva se efektivno poluživot- najvažniji u određivanju ukupne količine zračenja. Organ koji je najosjetljiviji na djelovanje radioaktivne tvari naziva se kritičan. Za različite kritične organe razvijeni su standardi koji određuju dozvoljeni sadržaj svakog radioaktivnog elementa. Na osnovu ovih podataka izrađeni su dokumenti koji regulišu dozvoljene koncentracije radioaktivnih materija u zemlji atmosferski vazduh, voda za piće, hrana. U Bjelorusiji, u vezi sa nesrećom u Černobilu, na snazi ​​su Republički dozvoljeni nivoi sadržaja radionuklida cezijuma i stroncijuma u prehrambenim proizvodima i vodi za piće (RDU-92). U regiji Gomel uvedeni su stroži standardi za neke prehrambene proizvode, na primjer za djecu. Uzimajući u obzir sve navedene faktore i standarde, ističemo da prosječna godišnja efektivna ekvivalentna doza ljudskog zračenja ne bi trebala prelaziti 1 mSv godišnje.

Književnost

1. Savenko V.S. Radioekologija. - Mn.: Dizajn PRO, 1997.

2. M.M. Tkachenko, “Radiologija (dijagnostika sklonosti i promenada terapija)”

3. A.V. Šumakov Kratak vodič za medicinu zračenja Lugansk -2006

4. Bekman I.N. Predavanja iz nuklearne medicine

5. L.D. Lindenbraten, L.B. Naumov. Medicinska radiologija. M. Medicina 1984

6. P.D. Khazov, M.Yu. Petrova. Osnove medicinske radiologije. Rjazanj, 2005

7. P.D. Khazov. Radijaciona dijagnostika. Serija predavanja. Ryazan. 2006

zračenje organizma ioniziranje

Objavljeno na sajtu

Slični dokumenti

Direktni i indirektni efekti jonizujućeg zračenja. Utjecaj jonizujućeg zračenja na pojedine organe i tijelo u cjelini, mutacije. Utjecaj velikih doza jonizujućeg zračenja na biološke objekte. Vrste ozračivanja tela: spoljašnje i unutrašnje.

sažetak, dodan 06.02.2010


Primjena jonizujućeg zračenja u medicini. Tehnologija medicinske procedure. Instalacije za vanjsku radioterapiju. Primjena izotopa u medicini. Sredstva za zaštitu od jonizujućeg zračenja. Proces dobijanja i korišćenja radionuklida.

prezentacija, dodano 21.02.2016


Glavne funkcionalne i morfološke promene u ćelijskim strukturama koje nastaju pod uticajem jonizujućeg zračenja, stepen ovih promena na imunološki sistem organizma. Klinički znakovi izloženost i tok radijacijske bolesti.

sažetak, dodan 23.01.2010


Physical Basics terapija zračenjem. Osnovne vrste i svojstva jonizujućeg zračenja. Korpuskularno i fotonsko jonizujuće zračenje (IR). Biološke osnove terapije zračenjem. Promjene u hemijskoj strukturi atoma i molekula, biološki efekti AI.

sažetak, dodan 15.01.2011


Mehanizam djelovanja jonizujućeg zračenja na tijelo. Teorija lipidnih radiotoksina (primarni radiotoksini i lančane reakcije). Indirektni efekti zračenja. Osobine patogenetskog djelovanja različitih vrsta energije zračenja na tijelo.

prezentacija, dodano 28.09.2014


Istorija otkrića radioaktivnosti. Vrste jonizujućeg zračenja. Posljedice zračenja na zdravlje. Radioaktivni terapijski lijekovi. Aspekti upotrebe zračenja za dijagnostiku, liječenje, sterilizaciju medicinskih instrumenata, studije cirkulacije krvi.

prezentacija, dodano 30.10.2014


Opšti koncept o kvantnoj elektronici. Istorijat razvoja i princip dizajna lasera, svojstva laserskog zračenja. Laseri niskog i visokog intenziteta: svojstva, djelovanje na biološka tkiva. Primena laserskih tehnologija u medicini.

sažetak, dodan 28.05.2015


Biološki učinak na organizam ionizirajućeg zračenja od radioaktivnog agensa i oštećenja neutrona. Akutna i hronična radijaciona bolest: periodičnost naravno, klinički sindromi. ARS oblik koštane srži; dijagnoza, patogeneza, prevencija.

prezentacija, dodano 21.02.2016


Nagli porast smrtnosti zbog radijacije. Hipoteze o poreklu zračenja i njegova identifikacija. Izvori biološki aktivnog zračenja kopnenog porekla, hemijski objekti i njihov uticaj na modifikaciju ćelija živih organizama.

izvještaj, dodano 16.12.2009


Imunoregulatorno djelovanje glukokortikoida, djelovanje na organizam. Utjecaj na metabolizam, odnose sa drugim hormonima. Imena droga. Snažno antialergijsko dejstvo, antiinflamatorno, antistresno, anti-šok dejstvo.

Biološki efekti zračenja.

Akcija jonizujuće zračenje proučavaju žive organizme otkako je francuski naučnik Andre Becquerel uspio otkriti fenomen radioaktivnosti 1896. godine. Ionizirajuća sredstva uključuju rendgenski snimak I gama zračenja koja se manifestuje u obliku porcija energije, ili takozvanih kvanta.

Leteći iznad ljuske atoma, kvanti i čestice su u stanju da otmu elektron iz njega. Jednom lišeni negativno nabijenog elektrona, atomi i molekuli postaju pozitivno nabijeni ioni. Ovako proces funkcionira općenito jonizacija atoma i molekula. Uz to, kada jonizujuće zračenje stupi u interakciju s rastvaračima bioloških molekula (voda ili masti), nastaju drugi proizvodi ionizacije - slobodni radikali(aktivni fragmenti molekula) sa jednim ili dva nesparena elektrona.

Joni i radikali, zbog svoje visoke reaktivnosti, sposobni su ući u složene kemijske reakcije s drugim molekulima, a osim toga, elektroni izbačeni zračenjem mogu uzrokovati sve više činova ionizacije. Takav lanac događaja obično dovodi do raznih destruktivnih promjena u makromolekulama od kojih su izgrađeni živi sistemi.

Pokazalo se da je osjetljivost na zračenje bioloških makromolekula smještenih u epruveti (izvan tijela) iu sastavu živih stanica bila iznenađujuće različita. Oštećenje od 0,001-0,1% DNK, koje se praktički ne može otkriti izvan tijela, dovodi do katastrofe ako su ovi makromolekuli dio žive ćelije. Ova razlika se prvenstveno može objasniti sa dva razloga. Prvo, makromolekule DNK koje čine gene su jedinstvene. Oni se nalaze u jezgru ćelije u jednoj, dvije ili više kopija. To znači da je njihova ponovljivost ograničena. Drugo, u živoj ćeliji iu cijelom organizmu postoje razne vrste mehanizama koji umnožavaju početni učinak. Ovo pojačanje se očituje, na primjer, u činjenici da promjena (mutacija) samo jednog gena u zametnoj ćeliji naknadno – tokom njene oplodnje i sazrijevanja fetusa – reprodukuje ovu mutaciju u svim ćelijama tijela u obliku devijacija. u strukturi i funkciji.

Limfociti i druge ćelije imunog sistema su somatske ćelije. Najpotpunije je proučen proces odumiranja somatskih ćelija kao rezultat zračenja. Postoje dva glavna tipa ćelijske smrti u kontaktu sa zračenjem: reproduktivni(u trenutku diobe ćelije) i međufaza(u periodu mirovanja - između prethodnih i narednih podjela).

U oba slučaja, glavni uzrok ćelijske smrti leži u prekidu hromozoma, tačnije, lomljenju molekula DNK. Svaki hromozom se sastoji od dva lanca DNK. Ovisno o jačini zračenja, može doći do prekida u jednom ili oba lanca DNK.

Pojedinačni prekidi jedne niti se lako zacjeljuju (obnavljaju). U tu svrhu postoji posebna ćelija u kavezu sistem reparacije sa setom redukcijskih enzima. Šta ako se obje niti prekinu u isto vrijeme? U ovom slučaju, niti se odvajaju, popravak postaje ćelija i, po pravilu, umire. Uz intenzivno zračenje, sve ćelije koje se dijele umiru (reproduktivna smrt), a prvenstveno one koje imaju prekid dvolančane DNK. Interfazna smrt je povezana s procesom sazrijevanja stanica koje “miruju” i sudbina je samo nekoliko tipova stanica, među kojima su i limfociti. Interfazne ćelije brzo umiru - u toku prvog dana nakon zračenja. Mehanizmi za njegovu implementaciju nisu u potpunosti shvaćeni. Postoji ideja da je međufazna smrt ubrzanje prirodne, genetski programirane smrti ćelije. U početku, pod utjecajem enzima endonukleaze, DNK se uništava, a nakon toga dolazi do nepovratnog narušavanja integriteta ćelijskih membrana. Ovaj oblik smrti se ne opaža samo tokom izlaganja zračenju, već i kada je ćelija izložena UV zracima, kortikosteroidnim hormonima i nekim lekovima. Shodno tome, faktor zračenja nema nikakve posebne razlike od fizioloških faktora koji pokreću biološke procese. Ćelije su vjerovatno sposobne da prevedu bilo koji molekularni događaj koji nastane pod utjecajem različitih vanjskih faktora na standardni jezik unutarćelijskih signala.

Reproduktivni i interfazni oblici odumiranja ozračenih ćelija uzrok su radijacijskih oštećenja viših organizama. U ovom slučaju, usled odumiranja limfocita, organi imunog sistema se devastiraju naizmenično u dva talasa. Rana devastacija nastaje kao rezultat međufazne smrti. Kasnije se javlja usled smrti reproduktivnih ćelija. Kao što je rečeno, sva tkiva koja se intenzivno obnavljaju podložna su reprodukcijskoj smrti. Tu spadaju hematopoetska, imunološka, ​​generativna tkiva, crijevna sluzokoža itd. Upravo njihov poraz čini najveći dio patološkog procesa, tzv radijaciona bolest.

Sagledat ćemo holističkiju sliku općeg oštećenja tijela zračenjem ovisno o dozi koristeći tablicu 1.

Tabela 1 Skala bioloških efekata tokom opšteg zračenja

doza (siva)	Efekat
~2000	Smrt ispod grede
10--100	Cerebralni oblik radijacijske bolesti ( koma, smrt u roku od 1-2 sata)
6--10	Crijevni oblik radijacijske bolesti (teško oštećenje crijevne sluznice, smrt 3-12 dana)
4--6	Koštana srž oblik radijacijske bolesti (teško oštećenje koštane srži, oštećenje crijevne sluznice)
2--4	Srednja težina radijaciona bolest (smanjenje prosječnog životnog vijeka za 3-9 godina)
1--2	Stanje imunodeficijencije (karcinogeneza nakon zračenja)
0,5--1	Poremećaji hematopoeze, primarni poremećaji imuniteta, udvostručenje mutacija, povećana učestalost maligne neoplazme
0,1--0,5	Privremeni muški sterilitet
0,05--0,1	Registracija mutacija
0,002--0,05	Stimulacija vitalne aktivnosti
0,001--0,002	Optimalna vitalna aktivnost
Manje od 0,001	Depresija vitalnih funkcija

Međutim, čak i na ovom dijagramu skala bioloških efekata djelovanja nakon zračenja je minimalna. Pored ovih efekata, postoje i drugi - razne disfunkcije imunocentra, kvantitativni odnos razne forme imunocenti u njihovim kooperativnim interakcijama, radijacijsko starenje ozračenih organa, imunološki sistem itd.

Treba reći da je za sva jonizujuća zračenja uobičajeno razlikovati tri doze Apsorbovana doza određuje se količinom energije koju apsorbuje ozračeni objekat i izražava se u sivim bojama. Izložba određuje se efektom jonizacije u zraku u normalnim uvjetima i označava se "kulon po kg" Ekvivalentno određena biološkim efektima i izražena u sivertima.

U tabeli br. 2 prikazane su mjerne jedinice indiciranih doza u međunarodnom sistemu jedinica - SI i njihov odnos sa nesistemskim (izvedenim) jedinicama.

Posebnu pažnju treba obratiti na odnos jedinica apsorbovane, ekspozicijske i ekvivalentne doze za gama i rendgensko zračenje, gde je 1 Gy = 1 ZB, a 1 rad = 1 rem. Zbog činjenice da je stepen oštećenja (radioosjetljivosti) bioloških objekata određen apsorbiranom dozom zračenja i osjetljivošću ovog objekta na djelovanje zračenja, doze na sl. 1 u glavnom tekstu izraženi su sivim bojama.

Oštećenje imunološkog sistema zračenjem

Da bismo razumeli posebnosti delovanja zračenja na različite delove imunog sistema, potrebno je da odgovorimo na pitanje - Kako se određuje radiosenzitivnost bioloških objekata? Vjeruje se da radioosjetljivost ovisi o apsorbiranoj dozi i osjetljivosti biološkog objekta na zračenje. Različito se procjenjuje na različitim biološkim nivoima.

Radiosenzitivnost na nivou organizma, na primjer, procjenjuje se pomoću LD 50/30 – smrtonosne doze koja uzrokuje smrt 50% ozračenih organizama u roku od 30 dana nakon ozračivanja; na ćelijskom nivou upotrebom doze označene kao D 37. Činjenica je da je radiosenzitivnost ćelija pogodnija : sve mjereno u dozama pri kojima u prosjeku postoji jedan smrtonosni pogodak čestica ili energetskih kvanta po ćeliji. Ali pošto su pogoci raspoređeni nasumično, neke ćelije su pogođene dvaput ili triput, dok druge ostaju neporažene. Prema zakonima statistike, takvih netaknutih ćelija je -37%. Zbog toga je D 37 uzet kao kriterijum za procenu radiosenzitivnosti ćelije. Za smrt ćelija bilo koje vrste u trenutku diobe, D 37 je približno isti i iznosi 1 Gy. Slična doza je i za limfocite koji ulaze u diobu. Osetljivost interfaznih (mirujućih) ćelija je raznovrsnija, pa D 37 za njih varira od 0,5 do 3 Gy.

Ako govorimo o dozi, radijaciona smrt ćelija je primetna unutar 1 Gy. Kako se doza povećava, broj umirućih ćelija raste do 6-7 Gy. Nakon toga u organizmu ostaju samo radiorezistentne ćelije limfoidnog tkiva - makrofagi, stromalni elementi (epitelne i vezivnog tkiva) koji čine okvir organa, kao i neki od funkcionalno zrelih limfocita koji su neranjivi na zračenje.

Ako govorimo o vremenu, limfociti umiru u nekoliko faza. Prvi dan (6-12 sati) nakon ozračivanja počinje interfazna smrt ćelija, što dovodi do vrlo uočljivih posljedica. Kako ćelije umiru, veličina svih limfoidnih organa se smanjuje. Čini se da su ispražnjene, iako im je tkivni okvir potpuno očuvan. Nakon toga počinje druga faza devastacije limfoidnih organa. To traje naredna 3-4 dana, ali mnogo sporije. U ovoj fazi, uzrok devastacije je reproduktivna smrt ćelija koje se dijele. Podjela ćelija u ovom slučaju je izazvana prilivom različitih (mikrobnih) antigena, čija se invazija pojačava zbog narušavanja prirodnih barijera (koža, sluzokože itd.).

Oštećenje zračenjem barijernih funkcija kože i sluzokože, strogo govoreći, nije direktno povezano sa imunološkim sistemom. Ali ova okolnost pokazuje koliko je važan integritet i očuvanje odnosa razni sistemi za opštu bezbednost tela.

Radijacijski poremećaj prirodnih barijera, preplavljivanje organizma bakterijskom florom i prelazak većine limfocita u diobu stvaraju najdramatičniji period u odnosu limfocita i zračenja. Tek nakon 3-4 dana situacija se mijenja. U relativno podnošljivoj dozi, mijenja se na bolje. Ćelije koje nisu pod utjecajem zračenja ili su neznatno pogođene zračenjem; Ušavši u fazu mirovanja, mogu se dalje razvijati, ući u fazu zrelosti i nakon toga obavljati svoje imunološke funkcije. Potomci B-limfocita (proizvođači antitijela) počinju lučiti antitijela, T-ubice počinju aktivno uništavati ciljne stanice, a T-pomagači počinju sintetizirati i lučiti regulatorne proteine ​​(interleukine, itd.) neophodne za međućelijsku interakciju.

U fazi funkcionalne zrelosti, limfociti su u pravilu otporni na zračenje čak i u dozi od nekoliko desetina sivih. U tom stanju im ne prijeti interfazna smrt, a prešle su opasnost od reproduktivne smrti.

Međutim, situacija se mijenja kada se primaju doze zračenja koje se teško podnose. Imunom sistemu je veoma teško da nadoknadi kolosalne gubitke. Stoga, kad god su ozračeni limfociti napadnuti masom antigena, u pitanju je ne samo vitalnost limfoidnih ćelija, već i život samog organizma.

Govoreći o interfaznoj i reproduktivnoj smrti limfocita, u suštini govorimo o radiosenzitivnosti dvije faze. životni ciklus ove ćelije imaju fazu mirovanja i fazu diobe, iako je faza mirovanja vrlo relativan koncept. Tokom ovog perioda životnog ciklusa ćelije se ili diferenciraju, odnosno sazrevaju, prelazeći iz jedne faze razvoja u drugu, ili, dostižući fazu zrelosti; ispunjavaju svoje direktno funkcionalne odgovornosti. Kao što vidimo, radiosenzitivnost različitih faza razvoja može se prilično značajno razlikovati. Ilustrirajmo to na primjeru: T ćelije. Najmlađi oblici T ćelija, ranih timocita i najotporniji na radio. Zahvaljujući njima, tijelo, kada se nađe u teškim situacijama, nije bespomoćno u obnavljanju ozračene populacije T ćelija. Ćelije sledeće faze - kortikalni timociti, naprotiv, one su najosetljivije ćelije imunog sistema, a možda i celog organizma. Oni su neobično krhki i stoga su prvi na udaru u bilo kojoj stresnoj situaciji. Čak i normalno, većina njih umire ne napuštajući timus. U sljedećoj fazi razvoja, prije susreta s antigenom, stanice su, iako su još uvijek radiosenzitivne, mnogo manje od kortikalnih timocita.

Komparativna studija radiosenzitivnosti imunocita otkrila je da su B limfociti, odgovorni za stvaranje antitijela, radiosenzitivniji od T limfocita, a među njima su i T pomoćne ćelije. : (posebno oni koji su uključeni u ćelijske, a ne humoralne imune odgovore). Upravo se T-limfociti nalaze među rijetkim preživjelim limfocitima u limfoidnim organima nakon izlaganja visokim dozama zračenja (desetine sivih). Imajte na umu da su populacije B ćelija homogenije po radiosenzitivnosti od T ćelija.

Dakle različitim stepenima oštećenje ćelijskih i humoralnih oblika imunog odgovora, jer je određeno radiosenzitivnošću ćelija odgovornih za ove oblike odgovora (slika 1).

Fig1.Radiosenzitivnost razne vrste imuni odgovor

Imunološke reakcije, koje se zasnivaju na odgovoru B-limfocita (formiranje antitijela), više su pod utjecajem zračenja nego reakcija T-ćelija. Ispostavilo se da je ranjiviji antibakterijska zaštita, povezana s proizvodnjom antitijela, i manje - antivirusna zaštita, Zavisan od T-limfocita. Međutim, nema pravila bez izuzetaka, o čemu svjedoči supresorske ćelije. Njihovi antigenom nestimulisani prekursori se ne razlikuju po radiosenzitivnosti od većine drugih T ćelija. Nakon kontakta sa antigenima i sazrevanja u funkcionalno aktivne forme, T-supresori se nalaze u posebnom položaju. Umjesto da postanu radiorezistentni nakon stimulacije, oni zadržavaju prilično visoku radioosjetljivost. Stoga većina njih umire u dozama od 4 - 6 Gy.

Prilično otporan na zračenje prirodne ćelije ubice(NK ćelije) odgovorne za antitumorski imunitet. D 37 za njih je unutar 7-8 Gy. Ne zahtijevaju prethodni kontakt s antigenima da bi funkcionirale kao stanice ubice ili da bi stekle radiorezistenciju.

Ćelije memorijske ćelije su radiorezistentnije od "djevičanskih" limfocita koji nisu bili u kontaktu s antigenom. Ovo objašnjava veću radiorezistentnost sekundarnog imunološkog odgovora u odnosu na primarni imunološki odgovor.

Međutim, razlika između radiosenzitivnosti djevičanskih limfocita i. memorijske ćelije nije toliko velika da bi mogla objasniti razlike između radiosenzitivnosti primarnog i sekundarnog odgovora. Pokazalo se da ovaj proces ne zavisi samo od karakteristika ćelija, već i od visokog nivoa opremljenosti sekundarnog odgovora. Činjenica je da uvijek ima mnogo više dostupnih ćelija nego što je potrebno za efikasan imunološki odgovor. Dakle, smrt određenog procenta ćelija do određene tačke gotovo da nema uticaja na nivo imunog odgovora.

Kada se ozrači, svi procesi povezani sa sa međućelijskim kontaktima. Bez međusobne interakcije T-B-A- ćelije gotovo nijedan imunološki odgovor se ne zaobilazi. Postoje dvije vrste međućelijske interakcije - humoralni (na daljinu) I ćelijski (kontakt). Kod jačeg zračenja zahvaćen je drugi, što je povezano sa specifičnim poremećajem receptorskih sistema ćelijskih membrana. Već smo spomenuli da B ćelije nisu uvijek u stanju same da se izbore sa određenim žarištem bolesti. I tada im T-ćelije hitaju u pomoć kako bi kontaktom dovršile imunološki proces. Međutim, vrlo često se proces prekida, jer što je više međućelijskih kontakata uključeno u imunološke reakcije, to je jači učinak zračenja na njih. Imunološki odgovor u velikoj mjeri zavisi od toga kada je došlo do susreta imunocita sa antigenima - prije i nakon zračenja. U eksperimentima se ovi procesi proučavaju na životinjama imunizacijom, odnosno ubrizgavanjem antigena.

Prilikom zračenja poremećen je proces selektivnog prodiranja limfocita iz krvotoka u limfne organe. U ovom slučaju, kako kažu imunolozi, poremećen je „domaći instinkt“ limfocita, odnosno njihova sposobnost da pronađu svoj dom (limfoidne organe). Razlog je kršenje sistema membranskog prepoznavanja ovih ćelija. Put migracije limfocita do limfnih čvorova crijeva, respiratornog trakta itd. je poremećen, iako put do slezene ostaje slobodan, što se objašnjava osebujnom strukturom njenih kapilara. Stoga nastaje situacija kada limfociti slobodno prodiru u slezenu, ali ne mogu migrirati u limfne čvorove. A to je za njih jako važno, jer se upravo u limfnim čvorovima regrutiraju i pozivaju u službu da zaštite tijelo od vanjske i unutrašnje agresije. Stoga je supresija imunološkog odgovora u limfnim čvorovima izraženija nego u slezeni.

Nakon zračenja, imunitet je potisnut kao rezultat oštećenja imunocita i manifestuje se u smanjenju maksimalnih pokazatelja imunoloških reakcija (titar antitijela, aktivnost ćelija ubica) i usporavanje tempa uspostavljanja „novog maksimalnog nivoa“ ovih reakcija. indikatori. Sve to štetno djeluje na zaštićene funkcije, posebno od vanjske biološke agresije. Ozračeni imunološki sistem nije u stanju da se adekvatno bori protiv mikroba koji ispunjavaju tijelo nakon zračenja. Otpadni proizvodi mikroba imaju dodatni imunosupresivni učinak na organizam. Situacija je komplicirana činjenicom da se, uz patogenu floru, počinje aktivirati i manifestirati patogena i obligatna (bezopasna ili djelomično korisna) mikroflora, koja je ranije mirno živjela u respiratornom i probavnom traktu i na koži. Na taj način nastaju sekundarna stanja imunodeficijencije čiji je uzrok tzv oportunističke infekcije.

Problem prelaska obveznih mikroba u uslovno patogeno stanje postaje sve akutniji zbog pogoršanja ekološke situacije u našem okruženju. A uloga zračenja ovdje je, kao što znamo, značajna.

U radijacijskoj imunologiji, kada se govori o radiosenzitivnosti, najčešći mi pričamo o tome o smrti ćelija od zračenja. U stvarnosti, stvar nije ograničena na to da li će ćelija preživjeti ili umrijeti. Uostalom, ćelije koje prežive zračenje ne zadržavaju uvijek svoju funkciju. Po pravilu se krši bioenergetski potencijalćelije, rad nuklearni aparati, membranski sistemi itd. Potpuni oporavak kod izloženih ćelijske populacije javlja se rijetko, a obnova njihovih funkcionalnih kvaliteta obično je povezana s njihovom kvantitativnom obnovom. Funkcionalno oštećenje bez smrti češće je kod makrofaga i drugih ćelija koje podržavaju imunološki sistem.

Nema sumnje u smanjenje otpornosti na infektivne agense (infektivni imunitet). Ali efekat zračenja na antitumorski imunitet je složeniji. Iako zračenje povećava učestalost tumora, oni se razvijaju kasnije.

Razmotrimo ukratko rezultate izlaganja zračenju na autoimunih procesa. Na prvi pogled deluje neočekivano: zašto u pozadini opšti nivo autoimuni procesi aktiviraju reakcije usmjerene protiv antigena vlastitih stanica i tkiva. Normalno, toleranciju na autoantigene pouzdano osiguravaju mehanizmi centralnih i perifernih organa imunog sistema.

U trenutku sazrevanja limfocita na nivou centralnih organa, prvi štit - uništavanje ćelijskih klonova usmjerenih protiv autoantigena. Drugi štit- zabranu reakcija na sopstvene antigene provode supresori, koji nameću svoj „veto“ na sukob između imunog sistema i ćelija sopstvenog tela. Ali zračenje, koje utiče na oba štita, krši zakone tolerancije. Kao rezultat toga, uočava se destrukcija tkiva i organa tijela, oslobađaju se autoantigeni od utjecaja prirodnih odnosa, reakcija na "strano" je oslabljena, a reakcija na "svoje" je pojačana. To znači da zračenje ne samo da potiskuje imuni sistem, već narušava koordinirano funkcionisanje imunog sistema i narušava osnove njegovog delovanja.

Sve što je rečeno nam omogućava da napravimo sljedeće generalizacije. Oštećenje ćelija, koje dovodi do njihove smrti ili smanjene funkcionalne aktivnosti, uzrok je oslabljenog imuniteta. Radiosenzitivniji su limfociti. Postoje unutrašnje razlike između subpopulacija i limfocita. B limfociti su osjetljiviji na zračenje od T limfocita. Razlike se nalaze unutar populacije T ćelija. Najradiorezistentniji od njih su T-pomagači, a najosetljiviji su T-supresori. Prirodne ćelije ubice i magkrofagi takođe pripadaju grupi otpornih na zračenje. Većina limfocita umire tokom zračenja u rasponu od 0,5 do 6 Gy. Prvog dana umiru uglavnom interfazne ćelije, au naredna 3-4 dana (obično u prisustvu antigena) umiru ćelije koje se dijele.

Svi limfociti (osim supresora) nakon kontakta sa antigenom i dostizanja zrelog (efektorskog) stadijuma dobijaju povećanu radiorezistentnost. Kao rezultat zračenja, najviše je pogođen antiinfektivni imunitet. Pogođen je i antitumorski imunitet, ali se posljedice otkrivaju tek nakon dužeg vremena. Autoimunost se, za razliku od prva dva, naprotiv, povećava. Uprkos relativno visokoj radiosenzitivnosti limfocita, imuni sistem je najranjiviji među ostalim sistemima organizma u dozama koje nisu veće od prosečnih smrtonosnih od imunog sistema, koji je odgovoran za individualni integritet određenog organizma.

Faktori koji utiču na oštećenje zračenja. Na konačni biološki efekat utiču različiti faktori koji se uglavnom dele na fizičke, hemijske i biološke. Među fizičkim faktorima, na prvom mjestu je vrsta zračenja koju karakteriše relativna biološka efikasnost. Razlike u biološkim efektima nastaju zbog linearnog prenosa energije date vrste jonizujućeg zračenja, što je povezano sa gustinom jonizacije i određuje sposobnost zračenja da prodre u slojeve supstance koja ga apsorbuje. RBE predstavlja odnos doze standardnog zračenja (60Co izotop ili 220 kV rendgensko zračenje) i doze zračenja koje se proučava, što daje jednak biološki efekat. Budući da se mnogi biološki efekti mogu odabrati za poređenje, postoji nekoliko RBE vrijednosti za zračenje koje se testira. Ako se kataraktogeni učinak uzme kao pokazatelj postradijacijskog efekta, vrijednost RBE za fisijske neutrone je u rasponu od 5-10 u zavisnosti od vrste ozračenih životinja, dok je prema važnom kriteriju - razvoj akutnog zračenja. bolest - RBE fisionih neutrona je otprilike 1. Sljedeći značajan fizički faktor je doza zračenja jonizujućeg agensa, koja se u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) izražava u sivim (Gy). 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 0,975 R. Razvoj sindroma radijacijskih ozljeda i očekivani životni vijek nakon zračenja zavise od veličine apsorbirane doze. Kada se analizira odnos između doze koju je sisavac primio i specifičnog biološkog efekta, uzima se u obzir vjerovatnoća njegovog nastanka. Ako se efekat pojavi kao odgovor na zračenje bez obzira na veličinu apsorbovane doze, klasifikuje se kao stohastički. Na primjer, nasljedni efekti zračenja smatraju se stohastičkim. Nasuprot tome, nestohastički efekti se uočavaju nakon postizanja određene granične doze zračenja. Kao primjer možemo navesti zamućenost sočiva, neplodnost itd. U Preporukama Međunarodne komisije za radiološku zaštitu (br. 26, 1977) stohastički i nestohastički efekti su definirani na sljedeći način: „Stohastički su oni ne- prag efekata za koji se vjerovatnoća njihovog nastanka (a ne toliko njihova ozbiljnost) smatra funkcijom doze. Nestohastički efekti su oni kod kojih težina ozljede varira s dozom i, prema tome, za koje može postojati prag za pojavu.” Hemijske radiozaštitne supstance, u zavisnosti od svoje efikasnosti, smanjuju biološke efekte zračenja u najboljem scenariju 3 puta. Oni ne mogu spriječiti pojavu stohastičkih efekata. Značajni hemijski faktori koji modifikuju dejstvo jonizujućeg zračenja uključuju koncentraciju kiseonika u tkivima tela sisara. Njegovo prisustvo u tkivima, posebno tokom gama ili rendgenskog zračenja, pojačava biološke efekte zračenja. Mehanizam efekta kiseonika objašnjava se povećanjem uglavnom indirektnog dejstva zračenja. Prisustvo kiseonika u ozračenom tkivu na kraju ekspozicije daje suprotan efekat. Za karakterizaciju izloženosti, zajedno sa ukupnom dozom, važno je trajanje izlaganja. Doza jonizujućeg zračenja, bez obzira na vrijeme njegovog djelovanja, izaziva isti broj jonizacija u ozračenom organizmu. Razlika je, međutim, u obimu popravke radijacije. Shodno tome, kada se ozrači manjom snagom, manje biološka oštećenja . Brzina apsorbovane doze se izražava u sivim bojama po jedinici vremena, na primjer Gy/min, mGy/h, itd. Promjena radioosjetljivosti tjelesnih tkiva je od velike praktične važnosti. Ova knjiga je posvećena radioprotektorima, kao i supstancama koje smanjuju radiosenzitivnost organizma, ali to ne znači da potcjenjujemo istraživanja o radiosenzibilizatorima; njihovo proučavanje se obavlja prvenstveno u interesu radioterapije. KLASIFIKACIJA I KARAKTERISTIKE RADIOPROTEKTIVNIH SUPSTANCI Radioprotektivni efekat je utvrđen u nizu supstanci različite hemijske strukture. Budući da ovi različiti spojevi imaju vrlo različita, ponekad suprotna svojstva, teško ih je razdvojiti farmakološkim djelovanjem. Za ispoljavanje radioprotektivnog efekta u tijelu sisara, u većini slučajeva dovoljna je jednokratna primjena radioprotektora. Međutim, postoje i supstance koje povećavaju radiorezistenciju tek nakon ponovljene primjene. Radioprotektori se također razlikuju po djelotvornosti zaštite koju stvaraju. Postoji, dakle, mnogo kriterijuma po kojima se mogu klasifikovati. S praktične tačke gledišta, preporučljivo je podijeliti radioprotektore prema trajanju njihovog djelovanja, odvajajući tvari kratkog i dugotrajnog djelovanja. 1. Radioprotektori ili kombinacija radioprotektora sa kratkoročnim dejstvom (u roku od nekoliko minuta ili sati) namenjeni su za jednokratnu zaštitu od akutnog spoljašnjeg zračenja. Takve supstance ili njihove kombinacije mogu se davati istim osobama više puta. Kao osobna zaštitna oprema, ove tvari se mogu koristiti prije predložene eksplozije nuklearnog oružja, ulaska u područje radioaktivne kontaminacije ili prije svakog lokalnog radioterapeutskog izlaganja. U svemiru se mogu koristiti za zaštitu astronauta od zračenja uzrokovanog sunčevim bakljima. 2. Dugotrajne radioprotektivne supstance su namenjene povećanju radiootpornosti organizma na duži vremenski period. Za postizanje zaštitnog efekta, u pravilu je potrebno povećati interval nakon primjene ovih supstanci na otprilike 24 sata, a ponekad je potrebno i ponovljeno davanje. Praktična upotreba ovih štitnika moguća je među profesionalcima koji rade sa jonizujućim zračenjem, među astronautima tokom dugotrajnih svemirskih letova, kao i tokom dugotrajne radioterapije.S obzirom da se štitnici kratkotrajnog zaštitnog delovanja najčešće odnose na supstance hemijske prirode , govore o hemijskoj radiozaštiti. S druge strane, dugotrajni zaštitni efekat se javlja nakon primjene supstanci uglavnom biološkog porijekla; ovo se naziva biološka radiozaštita. Zahtjevi za radioprotektore zavise od mjesta primjene lijekova; U bolničkom okruženju, put primjene nije posebno važan. U većini slučajeva, zahtjevi moraju zadovoljiti ciljeve korištenja radioprotektora kao individualna sredstva zaštita. Prema Saksonov i dr. (1976) ovi zahtjevi moraju biti najmanje sljedeći: - lijek mora biti dovoljno djelotvoran i ne izazivati ​​izražene neželjene reakcije; - djeluju brzo (unutar prvih 30 minuta) i relativno dugo (najmanje 2 sata); - mora biti netoksičan sa terapeutskim koeficijentom od najmanje 3; - ne treba da obezbedi čak ni kratkoročno negativan uticaj na radnu sposobnost osobe ili slabljenje stečenih vještina; - imaju prikladan oblik doziranja: za oralnu primjenu ili injekciju pomoću cijevi za špric s volumenom ne većim od 2 ml; - ne bi trebalo da štetno deluje na organizam pri ponovljenim dozama ili da ima kumulativna svojstva; - ne treba da smanji otpornost organizma na druge nepovoljne faktore spoljašnje okruženje; - lijek mora biti stabilan na traci i zadržati svoja zaštitna i farmakološka svojstva najmanje 3 godine. Manje strogi zahtjevi primjenjuju se na radioprotektore namijenjene upotrebi u radioterapiji. Komplikuje ih, međutim, važan uslov - potreba za diferenciranim zaštitnim djelovanjem. Treba osigurati visok nivo zaštite zdravih tkiva i minimalan nivo zaštite tumorskih tkiva. Ova razlika omogućava da se pojača učinak lokalno primijenjene terapijske doze zračenja na mjesto tumora bez ozbiljnog oštećenja okolnog zdravog tkiva.

	|	sljedeće predavanje ==>

Tokom čitavog života osoba prima dozu zračenja prirodni izvori, a u normalnim uslovima životne sredine takvo zračenje ne izaziva nikakve promene u ljudskim organima i tkivima.

Ali po svojoj prirodi, zračenje je štetno za život. Male doze mogu "pokrenuti" nepotpuno uspostavljen lanac događaja, što dovodi do raka ili genetskog oštećenja. U velikim dozama, zračenje može uništiti ćelije, oštetiti tkivo organa i uzrokovati brzu smrt tijela.

Oštećenja uzrokovana visokim dozama zračenja obično se javljaju u roku od nekoliko sati ili dana. Rak se, međutim, pojavljuje mnogo godina nakon izlaganja - obično ne prije jedne ili dvije decenije. A urođene mane razvojne i druge nasljedne bolesti uzrokovane oštećenjem genetskog aparata, po definiciji, javljaju se tek u narednim ili narednim generacijama: to su djeca, unuci i udaljeniji potomci jedinke izložene zračenju.

Iako identificiranje neposrednih (“akutnih”) učinaka visokih doza zračenja nije teško, otkrivanje dugoročnih efekata niskih doza zračenja je gotovo uvijek vrlo teško. To je dijelom zbog činjenice da im je potrebno mnogo vremena da se manifestiraju. Ali čak i nakon otkrivanja nekih efekata. još uvijek je potrebno dokazati da se oni objašnjavaju djelovanjem zračenja, jer i rak i oštećenje genetskog aparata mogu biti uzrokovani ne samo zračenjem, već i mnogim drugim razlozima.

Da bi došlo do akutnog oštećenja organizma, doze zračenja moraju premašiti određeni nivo, ali nema razloga vjerovati da ovo pravilo vrijedi u slučaju posljedica kao što su rak ili oštećenja genetskog aparata. Barem teoretski, za to je dovoljna i najmanja doza. Međutim, u isto vrijeme, nijedna doza zračenja ne dovodi do ovih posljedica tokom svima slučajevima. Čak i uz relativno velike doze zračenja, nisu svi ljudi osuđeni na ove bolesti: mehanizmi popravke koji djeluju u ljudskom tijelu obično eliminiraju sva oštećenja. Na isti način, bilo koja osoba izložena zračenju ne mora nužno da oboli od raka ili da postane nosilac nasljednih bolesti; međutim vjerovatnoća, ili rizik, nastanak takvih posljedica je veći za njega nego za osobu koja nije ozračena. I ovaj rizik je veći više doze zračenje.

UNSCEAR pokušava da utvrdi, što je pouzdanije moguće, kojim dodatnim rizicima su ljudi izloženi pri različitim dozama zračenja. Vjerovatno je provedeno više istraživanja o utjecaju radijacije na ljude i okoliš nego bilo koji drugi izvor povećane opasnosti. Međutim, što je učinak udaljeniji i što je doza manja, to je manja korisne informacije koje imamo danas.

Akutna lezija tijelo se javlja pri visokim dozama zračenja. Zračenje ima sličan učinak samo počevši od određene minimalne, odnosno „granične“ doze zračenja.

Analizom rezultata primjene terapije zračenjem u liječenju raka dobijena je velika količina informacija. Dugogodišnje iskustvo omogućilo je doktorima da dobiju opsežne informacije o reakciji ljudskog tkiva na zračenje. Ova reakcija je za različitih organa a ispostavilo se da su tkanine različite, a razlike su vrlo velike. Veličina doze, koja određuje težinu oštećenja organizma, zavisi od toga da li je tijelo primi odjednom ili u više doza. Većina organa uspijeva izliječiti oštećenje zračenja u jednom ili drugom stepenu i stoga podnose niz malih doza bolje od iste ukupne doze zračenja primljene u jednom trenutku.

Naravno, ako je jedna doza zračenja dovoljno velika, izložena osoba će umrijeti. U svakom slučaju, vrlo velike doze zračenja reda veličine 100 Gy uzrokuju tako teško oštećenje centralnog nervnog sistema da smrt obično nastupa u roku od nekoliko sati ili dana.

Pri dozama zračenja u rasponu od 10 do 50 Gy za zračenje cijelog tijela, oštećenje CNS-a možda neće biti dovoljno ozbiljno da dovede do fatalni ishod Međutim, izložena osoba će vjerovatno i dalje umrijeti u roku od jedne do dvije sedmice od krvarenja u gastrointestinalnom traktu.

Pri čak nižim dozama se možda neće dogoditi ozbiljne štete gastrointestinalni trakt ili tijelo može da se nosi s njima, a ipak smrt može nastupiti u roku od jednog do dva mjeseca od trenutka zračenja, uglavnom zbog uništavanja stanica crvene koštane srži - glavne komponente krvotvornog sistema tijela: od doze 3-5 Gy at Kada je cijelo tijelo ozračeno, otprilike polovina svih izloženih umire.

Dakle, u ovom rasponu doza zračenja velike doze se razlikuju od manjih samo po tome što u prvom slučaju smrt nastupa ranije, a u drugom kasnije.

Naravno, najčešće osoba umire kao rezultat istovremenog djelovanja svih ovih učinaka zračenja. Istraživanja u ovoj oblasti su neophodna jer su dobijeni podaci potrebni za procjenu posljedica nuklearnog rata i efekata visokih doza zračenja prilikom udesa nuklearnih instalacija i uređaja.

Crvena koštana srž i drugi elementi hematopoetskog sistema su najosjetljiviji na zračenje i gube sposobnost normalnog funkcioniranja čak i pri dozama zračenja od 0,5-1 Gy. Na sreću, imaju i izuzetnu sposobnost regeneracije, a ako doza zračenja nije toliko visoka da uzrokuje oštećenje svih ćelija, hematopoetski sistem može u potpunosti da obnovi svoje funkcije. Ozračeno je ako ne cijelo tijelo, nego neki njegov dio. tada su preživjele moždane stanice dovoljne da potpuno zamjene oštećene stanice.

Reproduktivni organi i oči su također vrlo osjetljivi na zračenje. Jedno zračenje testisa dozom od samo 0,1 Gy dovodi do privremenog steriliteta kod muškaraca, a doze veće od dva siva mogu dovesti do trajnog steriliteta: tek nakon mnogo godina testisi će ponovo moći proizvesti punopravnu spermu. Očigledno, testisi su jedini izuzetak od općeg pravila: ukupna doza zračenja primljena u nekoliko doza za njih je više, a ne manje, opasna od iste doze primljene u jednoj dozi. Jajnici su mnogo manje osjetljivi na efekte zračenja, barem kod odraslih žena. Ali jedna doza od više od tri siva i dalje dovodi do njihovog steriliteta, iako čak i veće doze s frakcijskim zračenjem ni na koji način ne utječu na sposobnost rađanja djece.

Najranjiviji dio oka na zračenje je sočivo. Mrtve ćelije postaju neprozirne, a proliferacija zamućenih područja dovodi prvo do katarakte, a zatim i do potpunog sljepila. Što je veća doza, veći je gubitak vida. Oblačna područja mogu se formirati pri dozama zračenja od 2 Gy ili manje. Teži oblik oštećenja oka - progresivna katarakta - opaža se pri dozama od oko 5 Gy. Pokazalo se da je čak i profesionalno zračenje povezano s nizom poslova štetno za oči: doze od 0,5 do 2 Gy primljene tijekom deset do dvadeset godina dovode do povećanja gustoće i zamućenja sočiva.

Djeca su također izuzetno osjetljiva na efekte zračenja. Relativno male doze prilikom ozračivanja tkiva hrskavice mogu usporiti ili čak zaustaviti rast kostiju, što dovodi do abnormalnosti u razvoju skeleta. Što je dijete mlađe, rast kostiju je više potisnut. Ukupna doza od oko 10 Gy primljena tokom nekoliko sedmica uz dnevno zračenje dovoljna je da izazove neke abnormalnosti u razvoju skeleta. Čini se da nema efekta praga za takve efekte zračenja. Takođe se pokazalo da zračenje djetetovog mozga tokom terapije zračenjem može uzrokovati promjene u njegovom karakteru, dovesti do gubitka pamćenja, a kod vrlo male djece čak i do demencije i idiotizma. Kosti i mozak odrasle osobe mogu izdržati mnogo veće doze.

Mozak fetusa je također izuzetno osjetljiv na zračenje, posebno ako je majka izložena zračenju između osme i petnaeste sedmice trudnoće. U tom periodu u fetusu se formira moždana kora i postoji veliki rizik da će se kao rezultat zračenja majke (na primjer, rendgenski snimci) roditi mentalno retardirano dijete. Upravo tako je stradalo 30 djece koja su bila ozračena u maternici tokom atomskog bombardiranja Hirošime i Nagasakija. Iako je individualni rizik velik, a posljedice izazivaju posebno mnogo patnje. broj žena u ovoj fazi trudnoće u bilo kojem trenutku je samo mali dio ukupne populacije. Ovo je, međutim, po svojim posljedicama najozbiljniji učinak od svih poznatih efekata zračenja ljudskog fetusa, iako su nakon ozračivanja fetusa i životinjskih embriona tokom njihovog intrauterinog razvoja otkriveni mnogi drugi. ozbiljne posledice, uključujući malformacije, nerazvijenost i smrt.

Većina tkiva odraslih je relativno malo osjetljiva na efekte zračenja. Bubrezi mogu izdržati ukupnu dozu od oko 23 Gy tokom pet sedmica bez veće štete, jetra može podnijeti najmanje 40 Gy mjesečno, mokraćna bešika može podnijeti najmanje 55 Gy za četiri sedmice, a zrela hrskavica može podnijeti i do 70 Gy. Gy. . Pluća - izuzetno složen organ - su mnogo ranjivija i in krvni sudovi suptilne, ali moguće značajne promjene mogu se pojaviti pri relativno malim dozama.

Naravno, zračenje u terapijskim dozama, kao i svako drugo zračenje, može izazvati rak u budućnosti ili dovesti do štetnih genetskih posljedica. Zračenje u terapijskim dozama se, međutim, obično koristi za liječenje raka kada je osoba terminalno bolesna, a budući da su pacijenti u prosjeku prilično stariji, vjerovatnoća da će imati djecu je također relativno mala. Međutim, daleko od toga da je lako procijeniti koliki je ovaj rizik pri mnogo nižim dozama zračenja koje ljudi primaju u svojim Svakodnevni život i na poslu, a u javnosti postoje veoma različita mišljenja o ovom pitanju.

Rak- najozbiljnija od svih posljedica ozračivanja ljudi niskim dozama. barem direktno za te ljude. koji su bili izloženi radijaciji. Zapravo, opsežna istraživanja oko 100.000 preživjelih od atomskog bombardiranja Hirošime i Nagasakija 1945. godine pokazala su da je rak do sada jedini uzrok viška smrtnosti u ovoj populacijskoj grupi.

Prema dostupnim podacima, leukemija je prva u grupi karcinoma koji pogađa populaciju kao rezultat zračenja. Oni uzrokuju smrt u prosjeku deset godina nakon izlaganja - mnogo ranije od drugih vrsta raka.

Najčešći tipovi raka uzrokovani zračenjem bili su rak dojke i rak štitnjače. Prema procjenama SCEAR-a, otprilike deset osoba od hiljadu izloženih ima rak štitne žlijezde, a deset žena od hiljadu ima rak dojke (izračunato za svaku sivu individualnu apsorbovanu dozu).

Međutim, oba tipa raka su općenito izlječiva, a stopa smrtnosti od raka štitnjače je posebno niska.

Rak pluća, s druge strane, je nemilosrdni ubica. Takođe spada u uobičajene vrste raka među izloženim populacijama.

Čini se da je rak drugih organa i tkiva rjeđi među izloženim populacijama. Prema procjenama SCEAR-a, vjerovatnoća umiranja od raka želuca ili debelog crijeva je otprilike samo 1/1000 za svaku sivu prosječnu individualnu dozu zračenja, te rizik od razvoja raka koštanog tkiva i jednjaka. tanko crijevo, mokraćna bešika, gušterača, rektum i limfna tkiva su još manja i kreću se od približno 0,2 do 0,5 za svakih hiljadu i za svaki siv prosječne pojedinačne doze zračenja.

Djeca su osjetljivija na zračenje. nego kod odraslih, a kada su fetusi izloženi, čini se da je rizik od raka još veći. Neke studije su zaista objavile da je smrtnost od raka kod djece veća među djecom čije su majke bile izložene rendgenskim zracima tokom trudnoće, ali UNSCEAR još uvijek nije uvjeren da je uzrok tačan.

Genetski efekti zračenja Njihovo proučavanje je povezano sa još većim poteškoćama nego u slučaju raka. Prvo, vrlo malo se zna o tome kakva oštećenja nastaju u ljudskom genetskom aparatu tokom zračenja; drugo, potpuna identifikacija svih nasljednih defekata događa se tek tijekom mnogih generacija; i treće. kao iu slučaju raka, ovi nedostaci se ne mogu razlikovati od onih koji su nastali iz sasvim drugih razloga.

Oko 10% svih živih novorođenčadi ima neku vrstu genetskog defekta, u rasponu od blažih fizičkih nedostataka kao što je sljepoća za boje do tako teških stanja kao što su Downov sindrom, Huntingtonova koreja i različiti razvojni nedostaci. Mnogi embrioni i fetusi s teškim nasljednim poremećajima ne prežive do rođenja; Prema dostupnim podacima, oko polovina svih slučajeva spontanog pobačaja povezana je s abnormalnostima u genetskom materijalu. Ali čak i ako se djeca s nasljednim defektima rode živa, pet puta je manja vjerovatnoća da će preživjeti svoj prvi rođendan od normalne djece.

Genetski poremećaji se mogu klasificirati u dva glavna tipa: hromozomske aberacije, koje uključuju promjene u broju ili strukturi hromozoma, i mutacije u samim genima.

Genske mutacije se dalje dijele na dominantne (koje se pojavljuju odmah u prvoj generaciji) i recesivne (koje se mogu pojaviti samo ako oba roditelja imaju isti mutirani gen; takve mutacije se možda neće pojaviti mnogo generacija ili se uopće neće otkriti).

Obje vrste anomalija mogu dovesti do nasljednih bolesti u narednim generacijama ili se uopće ne moraju pojaviti.