Esej

Predmet:

Plan:

Uvod

1 Direktno i indirektno djelovanje jonizujuće zračenje

2 Uticaj jonizujućeg zračenja na pojedinačnih organa i telo u celini

3 Mutacije

4 Utjecaj velikih doza jonizujućeg zračenja na biološke objekte

5. Dve vrste zračenja tela: spoljašnje i unutrašnje

Zaključak

Književnost

BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA

Faktor zračenja prisutan je na našoj planeti od njenog nastanka, a kako su dalja istraživanja pokazala, jonizujuće zračenje zajedno sa drugim fizičkim, hemijskim i biološke prirode pratio razvoj života na Zemlji. Međutim, fizički efekti zračenja počeli su se proučavati tek krajem 19. vijeka, a biološki efekti na žive organizme - sredinom 20. stoljeća. Jonizujuće zračenje se odnosi na one fizičke pojave koje ne osjećamo našim osjetilima; stotine stručnjaka koji rade s zračenjem zadobili su radijacijske opekotine od visokih doza zračenja i umrli od malignih tumora uzrokovano prekomjernom ekspozicijom.

Međutim, danas svjetska nauka 6 poznaje biološke efekte zračenja više nego o djelovanju bilo kojih drugih faktora fizičke i biološke prirode u okolišu.

Prilikom proučavanja uticaja zračenja na živi organizam, identifikovane su sledeće karakteristike:

· Uticaj jonizujućeg zračenja na organizam kod ljudi nije primetan. Ljudi nemaju organ čula koji bi percipirao jonizujuće zračenje. Postoji takozvani period imaginarnog blagostanja - period inkubacije manifestacije efekata jonizujućeg zračenja. Njegovo trajanje se smanjuje zračenjem u velike doze.

· Efekti malih doza mogu biti aditivni ili kumulativni.

· Radijacija ne utiče samo na određeni živi organizam, već i na njegovo potomstvo – to je takozvani genetski efekat.

· Različiti organi živog organizma imaju svoju osjetljivost na zračenje. Dnevnom izloženošću dozi od 0,002-0,005 Gy već se javljaju promjene u krvi.

· Ne percipira svaki organizam zračenje na isti način.

· Ekspozicija zavisi od frekvencije. Jednokratno izlaganje velikoj dozi izaziva dublje efekte od frakcionisane izloženosti.

1. DIREKTNI I INDIREKTNI EFEKTI IONIZUJUĆEG ZRAČENJA

Radio talasi, svetlosni talasi, toplotna energija sunca - sve su to 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 ljudski organizam uzrokovani su interakcijom energije zračenja sa biološkim tkivom. Energija koja se direktno prenosi na atome i molekule bioloških 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 onkološke bolesti. Tumor raka nastaje kada somatska stanica 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. Zar I vjenčane čestice prodiru u tjelesna tkiva, gube energiju zbog električnih interakcija s elektronima atoma Ele To tric interakcija prati proces ionizacije (uklanjanje elektrona iz neutralnog atoma)

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

Pored direktnog jonizujućeg zračenja, indirektno ili indirektno djelovanje povezana 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. Ono što je bitno je da je to vrlo minorno vanjske promjene može 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 - With at peroksid Osim toga, postoje i aktivni spojevi kao što su vodikov peroksid, hidroksi i atomski kiseonik. Večina slobodni radikali su neutralni, ali neki od njih 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 rad poremećen zaštitni sistemi, vitalna aktivnost pojedinih tjelesnih funkcija. Šteta uzrokovana slobodnim radikalima se brzo povećava prema principu lančana reakcija. Kada uđu u ćelije, remete ravnotežu i kodiranje kalcijuma genetske informacije. Takve pojave mogu dovesti do poremećaja u sintezi proteina, što je od vitalnog značaja važna funkcija cijeli organizam, jer neispravni proteini ometaju rad imunološki sistem. Glavni filteri imunološkog sistema - limfni čvorovi rade u prenapregnutom režimu i nemaju vremena da ih razdvoje. Tako su zaštitne barijere oslabljene i 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. Hemijska mjerenja e mišljenja nastaju kao rezultat interakcije slobodnih radikala jedni s drugima ili sa "zdravim" molekulima Biohemijske promene javljaju se kao V momenta ozračivanja, i to u celomeniya dugi niz 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. U normalnim uslovima, tijelo održava ravnotežu između proizvodnje slobodnih radikala i enzima. Jonizujuće zračenje narušava ovu ravnotežu, stimuliše rast slobodnih radikala i dovodi do negativne posljedice. Možete aktivirati apsorpciju slobodnih radikala uključivanjem antioksidansa i vitamina u svoju prehranu A, E, C ili preparati koji sadrže selen. Ove supstance neutrališu slobodne radikale apsorbujući ih u velikim količinama.

2. UTICAJ IONIZUJUĆEG ZRAČENJA NA POJEDINAČNE ORGANE I ORGANIZAM U CJELINI

U građi 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. To je poznato razni simptomi(temperatura, glavobolja itd.) javljaju se kod mnogih bolesti i njihovi uzroci su različiti. To otežava postavljanje dijagnoze. Stoga, ako kao rezultat štetnih efekata Zračenje ne uzrokuje određenu bolest u tijelu, teško je utvrditi uzrok udaljenijih posljedica, jer one gube svoju specifičnost.

Radiosenzitivnost različitih tjelesnih tkiva zavisi od biosintetskih procesa i povezane enzimske aktivnosti. Stoga se ćelije odlikuju najvećim radiooštećenjem koštana srž, limfni čvorovi, polne ćelije. 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, cirkulatorni sistem može vratiti svoje funkcije. Reproduktivni organi, na primjer, testise, također karakterizira povećana radioosjetljivost. Zračenje iznad 2 Gy dovodi do trajnog steriliteta. Tek nakon mnogo godina mogu u potpunosti funkcionirati. Jajnici su manje osjetljivi najmanje, 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. Kako mlađi uzrast dijete, što je rast skeleta više potisnut. Ozračenje mozga djeteta 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. Kako mlađe tijelo, pod svim ostalim uslovima, osjetljiviji je na djelovanje radijacije.

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 - jedinice (slika 2.15).

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 genetski kodćelije se nazivaju 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 kompleksna supstanca, nazvana deoksiribonukliinska kiselina. Stoga se mutacija koja se javlja u zametnoj ćeliji naziva genetskom mutacijom i može se prenijeti na sljedeće generacije.

Prema E. J. Hallu, 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 obrazloženje se zasniva samo na laboratorijska istraživanjaživotinje. Još nema direktnih dokaza radijacijskih mutacija kod ljudi, jer Potpuna identifikacija svih nasljednih mana događa se tek tijekom mnogih generacija.

Međutim, kako ističe Džon Gofman, potcenjivanje uloge hromozomskih abnormalnosti na osnovu izjave „ne znamo njihov značaj“ je klasičan primer odluka koje se donose neznanjem. Dozvoljene doze zračenje su uspostavljene mnogo prije pojave metoda koje su omogućile njihovo utvrđivanje tužne posledice, do koje mogu dovesti nesuđene ljude i njihove potomke.

4. UTJECAJ VELIKIH DOZA IONIZUJUĆEG 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 zavisi istovremeno od više razloga: zapremine genetskog materijala, aktivnosti sistema za snabdevanje energijom, odnosa enzima, intenziteta stvaranja slobodnih radikala. N I HE.

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 (slika 2.16).

Ljudsko tijelo, kao savršen prirodni sistem, još je osjetljivije na zračenje. Ako je osoba pretrpjela opće zračenje dozom od 100-200 rad, tada će nakon nekoliko dana razviti znakove radijacijske bolesti u blagi oblik. 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. Smrt uočeno 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. Energija koju emituju radioaktivne supstance se apsorbuje okruženje, 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 individualne karakteristike promjene u tijelu 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 moguća su biološka oštećenja u zavisnosti od ukupne apsorbirane doze zračenja.

Kada je izložen dozama 100-1000 puta većim od smrtonosna doza, 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 osnova za određivanje 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. Broj eritrocita (crvenih krvnih zrnaca) također se smanjuje dvije sedmice nakon zračenja. U zdrava osoba ima oko 10 4 crvenih krvnih zrnaca, a dnevno se proizvodi 10. Kod pacijenata radijaciona bolest ovaj odnos je narušen i kao rezultat organizam 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 dr unutrašnje organe. Kod eksternog zračenja potrebno je uzeti u obzir gama i neutronsko zračenje, koje prodiru u tkivo do velike dubine i uništavaju ga, o čemu je detaljnije rečeno.

5. DVA VRSTA ZRAČENJA TELA: SPOLJNO 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 ovisi o pozadini zračenja područja u kojem osoba živi ili od drugih vanjski faktori. Sekunda -- unutrašnje zračenje, uzrokovane unosom radioaktivne tvari u tijelo, uglavnom hranom.

Prehrambeni proizvodi koji ne zadovoljavaju standarde radijacije imaju povećan sadržaj radionuklidi se ugrađuju 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. Kao rezultat toga, taložen je plutonijum Černobilska katastrofa, je najopasnija kancerogena supstanca. Alfa zračenje ima visok stepen jonizaciju i, samim tim, veću destruktivnu moć za biološka tkiva.

Prodiranje plutonijuma, kao i americijuma, kroz Airways uzrokuje rak u ljudskom tijelu plućne bolesti. 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 otisku Černobila. Ove čestice se također mogu udahnuti u pluća i predstavljati ozbiljnu opasnost.

Spoljna i unutrašnja izloženost zahtevaju različite mere predostrožnosti koje se moraju preduzeti opasna radnja radijacije.

Eksternu ekspoziciju uglavnom stvaraju radionuklidi koji sadrže gama, kao i rendgensko zračenje. 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. Ostalo hemijski elementi imaju tendenciju da se akumuliraju u pojedinim organima, kao što se dešava sa radioaktivnog joda V štitne žlijezde ili kalcijum u koštanog tkiva.

Prodiranje radioaktivnih supstanci sa hranom u organizam značajno zavisi od njihovog hemijska interakcija. 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. Biol O poluživot je vrijeme potrebno da se polovina radioaktivne tvari ukloni iz tijela. Neki radionuklidi se brzo eliminišu iz organizma, pa stoga nemaju vremena da izazovu velika šteta, dok drugi opstaju u tijelu duže vrijeme.

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, neki prehrambeni proizvodi hrana, na primjer za djecu, strožiji standardi. Uzimajući u obzir sve navedene faktore i standarde, ističemo da je prosjek e Godišnja efektivna ekvivalentna doza ljudskog zračenja ne bi trebalo da prelazi 1 mSv godišnje.

LITERATURA:

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

2. M.M. Tkachenko, “Radiologija (zamjenska dijagnoza i zamjenska terapija)”

3. A.V. SHUMAKOV Kratki 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

Esej

Predmet:

Plan:

Uvod

1 Direktni i indirektni efekti jonizujućeg zračenja

2 Utjecaj jonizujućeg zračenja na pojedine organe i tijelo u cjelini

3 Mutacije

4 Utjecaj velikih doza jonizujućeg zračenja na biološke objekte

5. Dve vrste zračenja tela: spoljašnje i unutrašnje

Zaključak

Književnost

BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA

Faktor zračenja prisutan je na našoj planeti od njenog nastanka, a kako su dalja istraživanja pokazala, jonizujuće zračenje je, uz druge pojave fizičke, hemijske i biološke prirode, pratilo razvoj života na Zemlji. Međutim, fizički efekti zračenja počeli su se proučavati tek krajem 19. vijeka, a biološki efekti na žive organizme - sredinom 20. stoljeća. Jonizujuće zračenje se odnosi na one fizičke pojave koje se ne osjećaju našim osjetilima; stotine stručnjaka koji rade na zračenju zadobili su radijacijske opekotine od visokih doza zračenja i umrli od malignih tumora uzrokovanih prekomjernim izlaganjem.

Međutim, danas svjetska nauka zna više o biološkim efektima zračenja nego o djelovanju bilo kojih drugih faktora fizičke i biološke prirode u okolišu.

Prilikom proučavanja uticaja zračenja na živi organizam, identifikovane su sledeće karakteristike:

· Uticaj jonizujućeg zračenja na organizam kod ljudi nije primetan. Ljudi nemaju organ čula koji bi percipirao jonizujuće zračenje. Postoji takozvani period imaginarnog blagostanja - period inkubacije za ispoljavanje efekata jonizujućeg zračenja. Njegovo trajanje se smanjuje zračenjem u velikim dozama.

· Efekti malih doza mogu biti aditivni ili kumulativni.

· Radijacija ne utiče samo na određeni živi organizam, već i na njegovo potomstvo – to je takozvani genetski efekat.

· Različiti organi živog organizma imaju svoju osjetljivost na zračenje. Dnevnom izloženošću dozi od 0,002-0,005 Gy već se javljaju promjene u krvi.

· Ne percipira svaki organizam zračenje na isti način.

· Ekspozicija zavisi od frekvencije. Jednokratno izlaganje velikoj dozi izaziva dublje efekte od frakcionisane izloženosti.

1. DIREKTNI I INDIREKTNI EFEKTI IONIZUJUĆEG ZRAČENJA

Radio talasi, svetlosni talasi, toplotna energija sunca su sve vrste zračenja. Međutim, zračenje će biti jonizujuće ako je sposobno razbiti hemijske veze molekula koje čine tkiva živog organizma i, kao rezultat, izazvati 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 najosjetljivijih organa na djelovanje zračenja je štitna žlijezda. 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. Naelektrisane čestice prodiru u tjelesna tkiva, 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, hidroksi i atomski kisik. 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, narušavaju ravnotežu kalcijuma i kodiranje genetskih informacija. Ovakve pojave mogu dovesti do poremećaja u sintezi proteina, što je vitalna funkcija cijelog organizma, jer defektni proteini remete funkcionisanje imunog sistema. Glavni filteri imunološkog sistema - limfni čvorovi - rade u prenapregnutom režimu i nemaju vremena da ih razdvoje. Time se slabe zaštitne barijere i stvaraju se povoljni uslovi u organizmu za razmnožavanje mikrobnih virusa i ćelija raka.

Slobodni radikali koji izazivaju hemijske reakcije uključuju 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 promene javljaju 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. U normalnim uslovima, tijelo održava ravnotežu između proizvodnje slobodnih radikala i enzima. Jonizujuće zračenje narušava ovu ravnotežu, potiče rast slobodnih radikala i dovodi do negativnih posljedica. Možete aktivirati apsorpciju slobodnih radikala uključivanjem antioksidansa i vitamina u svoju prehranu A, E, C ili preparati koji sadrže selen. Ove supstance neutrališu slobodne radikale apsorbujući ih u velikim količinama.

2. UTICAJ IONIZUJUĆEG ZRAČENJA NA POJEDINAČNE ORGANE I ORGANIZAM U CJELINI

U građi 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 s tijelom počinje na molekularnom nivou. Direktno izlaganje jonizujućem zračenju je stoga specifičnije. Povećanje nivoa oksidacionih sredstava tipično je i za druge efekte. Poznato je da se kod mnogih bolesti javljaju različiti simptomi (povišena temperatura, glavobolja itd.), a uzroci su im 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. Stoga ćelije koštane srži, limfnih čvorova i zametnih stanica imaju najveća radioaktivna oštećenja. 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.

RADIO OSJETLJIVOST. ZAKONBERGONNIER–TRIBONDO.

Radiosenzitivnost - osjetljivost bioloških objekata na štetno djelovanje jonizujućeg zračenja. Kvantifikacija radiosenzitivnost proizvedeno mjerenjem apsorbiranih doza jonizujućeg zračenja koje izazivaju određeni učinak. U mnogim studijama zasniva se na mjerenju doze jonizujućeg zračenja koje uzrokuje smrt 50% ozračenih objekata (tzv. 50% smrtonosne doze, ili LD 50).

Mnoge reakcije na zračenje specifične su za određena tkiva i sisteme. Na primjer, takva univerzalna reakcija stanica na zračenje kao što je kašnjenje u diobi lako se detektuje u tkivima koja se aktivno razmnožavaju i ne može se otkriti u tkivima gdje je ćelijska dioba slaba ili odsutna. Dakle, procijeniti radiosenzitivnost Obično se koriste takve jasno registrovane reakcije, kao što je preživljavanje (ili smrt) ćelija ili organizama.

Proučavanje mehanizama štetnog dejstva jonizujućeg zračenja i mehanizama oporavka organizama od radijacionih oštećenja od velikog je značaja za razvoj metoda zaštite od zračenja i povećanje efikasnosti zračne terapije tumora.

Raspon vrsta razlika radiosenzitivnost organizama je veoma širok i meri nekoliko redova veličine. Ništa manje razlike radiosenzitivnost zabeleženo u različite ćelije i tkanine. Uz radiosenzitivne (krvni sistem, crijeva i spolne žlijezde) postoje tzv. radiorezistentne ili radiorezistentne sistemi i tkanine(kosti, mišići i nervni).

Radiosenzitivnost varira unutar jedna vrsta u zavisnosti od starosti - godine radiosenzitivnost(dakle, najosetljivije su mlade i stare životinje, najradiorezistentnije su polno zrele i novorođenčad), zavisno od pola - seksualne radiosenzitivnost(u pravilu su mužjaci radiosenzitivniji) i individualni radiosenzitivnost kod različitih pojedinaca iste ili iste populacije.

On stanovništva Nivo radiosenzitivnosti zavisi od sledećih faktora:

karakteristike genotipa (u ljudskoj populaciji 10 - 12% ljudi karakteriše povećana radiosenzitivnost). To je zbog nasljedno smanjene sposobnosti eliminacije prekida DNK, kao i smanjene točnosti procesa popravke. Povećana radiosenzitivnost prati takve nasljedne bolesti kao što su ataksija-telangiektazija, xeroderma pigmentosum.);

fiziološko (na primjer, san, snaga, umor, trudnoća) ili patofiziološko stanje tijela (kronične bolesti, opekotine);

spol (muškarci su osjetljiviji na zračenje);

godine (zreli ljudi su najmanje osjetljivi).

Stepen radiosenzitivnosti varira ne samo unutar vrste. Unutar istog organizma, ćelije i tkiva se također razlikuju po radioosjetljivosti. Stoga je za ispravnu procjenu posljedica zračenja ljudskog tijela potrebno procijeniti radiosenzitivnost na različitim nivoima.

On ćelijski nivo, radiosenzitivnost zavisi od niza faktora: organizacije genoma, stanja sistema popravke DNK, sadržaja antioksidanata u ćeliji, intenziteta redoks procesa, aktivnosti enzima koji koriste produkte radiolize vode ( na primjer, katalaza, koja uništava vodikov peroksid, ili superoksid dismutaza, koja inaktivira superoksidni radikal).

On tkiva nivo se izvršava Bergonierovo pravilo–tribondo:Radiosenzitivnost tkiva je direktno proporcionalna proliferativnoj aktivnosti i obrnuto proporcionalna stepenu diferencijacije njegovih sastavnih ćelija. Posljedično, najosetljivija tkiva u tijelu će biti intenzivno dijeljena, brzo rastuća i slabo specijalizirana tkiva, na primjer, hematopoetske ćelije koštane srži, epitel tankog crijeva i kože. Najmanje radiosenzitivna bit će specijalizovana tkiva koja su slabo obnovljena, na primjer, mišićno, koštano i nervno tkivo. Izuzetak su limfociti koji su visoko radiosenzitivni. Istovremeno, tkiva koja su otporna na direktno djelovanje jonizujućeg zračenja vrlo su osjetljiva na dugoročne posljedice.

Na nivou organa, radiosenzitivnost ne zavisi samo od radiosenzitivnosti tkiva koje čine organ, već i od njegovih funkcija. Većina tkiva odraslih je relativno malo osjetljiva na efekte zračenja.

Biološki efekti jonizujućeg zračenja. Faktori koji određuju oštećenje organizma.

Postoje dvije vrste djelovanja jonizujućeg zračenja na tijelo: somatsko i genetsko. Sa somatskim dejstvom, posledice se javljaju direktno u ozračenoj osobi, sa genetskim dejstvom - u njegovom potomstvu. Somatski efekti mogu biti rani ili odgođeni. Rani se javljaju u periodu od nekoliko minuta do 30-60 dana nakon zračenja. To uključuje crvenilo i ljuštenje kože, zamućenje očnog sočiva, oštećenje hematopoetskog sistema, bolest zračenja i smrt. Dugotrajni somatski efekti javljaju se nekoliko mjeseci ili godina nakon zračenja u vidu upornih promjena na koži, malignih neoplazmi, smanjenog imuniteta i skraćenog životnog vijeka.

Biološke efekte jonizujućeg zračenja karakteriše niz opštih obrazaca:

1) Duboke smetnje u životu uzrokovane su zanemarivim količinama apsorbirane energije.

2) Biološki efekat jonizujućeg zračenja nije ograničen samo na ozračeni organizam, već se može proširiti na naredne generacije, što se objašnjava dejstvom na nasledni aparat organizma.

3) Biološki efekat jonizujućeg zračenja karakteriše skriveni (latentni) period, odnosno razvoj radijacionog oštećenja se ne uočava odmah. Trajanje latentnog perioda može varirati od nekoliko minuta do desetina godina, ovisno o dozi zračenja i radioosjetljivosti tijela. Dakle, kada se ozrači u veoma visokim dozama (desetine hiljada) drago) može izazvati „smrt pod zrakom“; dugotrajno zračenje u malim dozama dovodi do promjena u stanju nervnog i drugih sistema, te do pojave tumora godinama nakon zračenja.

Od velikog značaja su i godine starosti, fiziološko stanje, intenzitet metaboličkih procesa u organizmu, kao i uslovi zračenja. U ovom slučaju, pored doze zračenja organizma, ulogu imaju i sljedeći faktori: snaga, ritam i priroda ozračivanja (jednokratno, višestruko, intermitentno, kronično, vanjsko, opšte ili parcijalno, unutrašnje), njegovo fizičko karakteristike, koje određuju dubinu prodiranja energije u organizam (rendgensko zračenje, gama zračenje, alfa i beta čestice) , gustina jonizacije (pod uticajem alfa čestica veća je nego pod uticajem drugih vrsta zračenja). Sve ove karakteristike radijacionog agensa određuju relativnu biološku efikasnost zračenja. Ako su izvor zračenja radioaktivni izotopi koji su ušli u tijelo , tada su od velikog značaja za biološki efekat jonizujućeg zračenja koje emituju ovi izotopi njihove hemijske karakteristike, koje određuju učešće izotopa u metabolizmu, koncentraciju u određenom organu, a samim tim i prirodu zračenja organizma.

Faktori koji određuju oštećenje organizma:

1. Vrsta zračenja. Sve vrste jonizujućeg zračenja mogu uticati na zdravlje. Glavna razlika je količina energije koja određuje prodornu moć alfa i beta čestica, gama i rendgenskih zraka.

2. Veličina primljene doze.Što je veća primljena doza zračenja, veća je vjerovatnoća biomedicinskih posljedica.

3. Trajanje izloženosti zračenju. Ako se doza prima u periodu od nekoliko dana ili sedmica, efekti često nisu tako ozbiljni ako se slična doza primi u roku od nekoliko minuta.

4 . Dio tijela izložen dejstvu. Ekstremiteti kao što su ruke ili noge primaju velika količina zračenje s manje izraženim oštećenjem od krvi koja formira organe smještene u donjem dijelu leđa.

5. Starost osobe. Kako osoba stari, podjela ćelija se usporava i tijelo je manje osjetljivo na efekte jonizujućeg zračenja. Jednom kada se dioba stanica uspori, efekti zračenja su nešto manje štetni nego kada su se ćelije brzo dijelile.

6.  Biološke razlike. Neki ljudi su osjetljiviji na efekte zračenja od drugih.

Karakteristike oštećenja organizma u celini određuju dva faktora: 1) radiosenzitivnost tkiva, organa i sistema direktno izloženih zračenju; 2) apsorbovana doza zračenja i njena distribucija tokom vremena. Svaki pojedinačno iu kombinaciji jedni s drugima, ovi faktori određuju dominantna vrsta radijacionih reakcija(lokalni ili opšti), specifičnosti i vremena ispoljavanja(neposredno nakon ozračivanja, ubrzo nakon ozračivanja ili dugoročno) i njihove značaj za organizam.

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 patološko stanje. 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, udio često oboljele djece sa smanjenim imunološkim statusom je visok (82,6%), većina ih ima alergije, a povećan je broj somatske bolesti. U selima Tockog 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% djece ima abnormalnosti kardiovaskularnog sistema, bolesti nervni sistem, kao i imunodeficijencije (20-30% djece naspram 7-8% u kontrolnom području), sadržaj mangana u kosi je 7 puta, bakra 8 puta veći, a arsena 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 oboljevanja 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 uzročnicima. 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 regiji Bryansk pokazala je da je prvi kliničke manifestacije zabilježeni su 4-5 godina nakon nesreće, što odgovara minimalnom periodu za 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 na području sa visoki nivoi radioaktivna kontaminacija 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 radona značajno povećava incidencu smrti rudara od raka pluća, a odnos je linearan i negranični. 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 bolesti raka, a raste sa povećanjem doze zračenja u broju jedinki u cjelokupnoj populaciji izloženoj zračenju i broju brakova između ozračenih pojedinaca. Prema mišljenju stručnjaka, ERF od 2 mSv vjerovatno uzrokuje 0,1-2% svih genetske mutacije. 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 karakteristika radiosenzitivnosti različite grupe populacije, njihova adaptacija na različite nivoe ERF-a – sve to pretpostavlja postojanje širokog prelaznog raspona od prosječnog do povećanog 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 Jedinstveni državni sistem za obračun i kontrolu pojedinačnih doza zračenja građana (USKID). 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 koje je izloženo povećani nivoi efekti radijacije.

Važno je eliminirati ekološku nepismenost u društvu, uključujući i formiranje ekološkog razmišljanja o pitanjima radijacijske sigurnosti. Potrebna je kvalifikovana informativna pomoć, uključujući i medicinske radnike, o prevenciji radiofobija među stanovništvom.

Moguće je spoljašnje i unutrašnje zračenje tela. Eksterno izlaganje karakteriše izloženost subjekta jonizujućem zračenju koje dolazi izvana. Unutrašnje zračenje je zračenje tijela, njegovih pojedinih organa i tkiva jonizujućim zračenjem radioaktivnih supstanci koje su ušle u tijelo.

Biološka opasnost od vanjskog zračenja određena je vrstom i energijom zračenja, aktivnošću izvora zračenja (tj. brojem generiranih čestica ili gama kvanata u jedinici vremena), udaljenosti od izvora i trajanjem zračenja. Najopasnije kada su izložene vanjskom zračenju su gama i neutronsko zračenje.

Beskonačno male veličine gama kvanta u poređenju sa veličinama elektrona i atomskih jezgara omogućavaju im da gotovo neometano prolaze kroz prilično guste barijere, gubeći na svom putu beznačajan iznos energije. Prodorna sposobnost neutrona je zbog njihove neutralnosti.

Unutrašnju izloženost određuju radioaktivne supstance koje sa vazduhom, hranom, vodom i kroz kožu prodiru u ljudsko telo. Najveća količina– udisanjem. Iz dišnih organa radioaktivne supstance ulaze u krv, limfu, gastrointestinalnog trakta. Krv prenosi radioaktivne tvari po cijelom tijelu, gdje se talože u različitim organima i tkivima: kostima, jetri, slezeni, štitnoj žlijezdi itd.

Radioaktivni gasovi koji ulaze u telo tokom disanja uklanjaju se iz njega u značajnim količinama kada se izdahne. Na primjer, 95% radona koji osoba udahne uklanja se prilikom izdisaja. Rastvorljiva hemijska jedinjenja (radioaktivna) se apsorbuju brže od nerastvorljivih. Elementi koji formiraju stabilne komplekse s proteinom (na primjer, olovo) uklanjaju se još sporije. Udio radioaktivnih tvari koje ulaze kroz kožu je mali. Međutim, za radioaktivne gasove koža je penetraciona membrana. Poznato je da se radionuklidi koji uđu u tijelo uklanjaju iz njega bilo radioaktivnim raspadom ili kao rezultat bioloških procesa izlučivanja.

Unutrašnje zračenje prvenstveno utiče na radiosenzitivne organe u kojima su koncentrisani radionuklidi. Stroncijum-90 se koncentriše u koštanom tkivu, remeti hematopoetsku funkciju koštane srži; jod-131 se koncentriše u štitnoj žlezdi, izazivajući upalu ili čak prestanak rada; cezijum-137 je ravnomerno raspoređen u mišićnom tkivu. Upravo ti radionuklidi predstavljaju najveću opasnost ljudsko tijelo, utvrdio je radiološko stanje nakon nesreće u Černobilju.

Kao rezultat udesa na ROO-u, mogući su sljedeći tipovi radioaktivnog utjecaja na stanovništvo:

Eksterno zračenje tokom prolaska radioaktivnog oblaka;

Unutrašnje izlaganje udisanjem radioaktivnih aerosola fisionih produkata;

Kontaktna izloženost zbog radioaktivne kontaminacije kože i odjeća;

Eksterno izlaganje uzrokovano radioaktivnom kontaminacijom površine zemlje, zgrada, objekata itd.;

Unutrašnja izloženost konzumacijom kontaminirane hrane i vode.

Prilikom proučavanja učinka na tijelo, utvrđene su sljedeće karakteristike:

Prisutnost latentnog perioda manifestacije djelovanja jonizujućeg zračenja, čije se trajanje smanjuje kada se ozrači u visokim dozama;

Radijacija ne utiče samo na određeni živi organizam, već i na njegovo potomstvo;

Različiti organi živog organizma imaju svoju osjetljivost na zračenje;

Ne reaguje svaki organizam na isti način na zračenje.

Dakle, djelovanje zračenja na živi organizam je kompleks mnogih međusobno povezanih fizičkih, fizičko-hemijskih i bioloških procesa različitog intenziteta i trajanja.

Biološki efekti Zračenje na živi organizam počinje na ćelijskom nivou. Ćelije se sastoje od citoplazme i jezgra. Glavni strukturni element jezgre su hromozomi, koji se sastoje od molekula DNK, koji se zauzvrat sastoje od pojedinačnih dijelova - gena koji nose nasljedne informacije.

Jonizujuće zračenje uzrokuje lomljenje hromozoma. To dovodi do promjene u genetskom aparatu. Ako dođe do sloma u zametnim stanicama, onda to dovodi do mutacija (tj. do pojave potomaka jedinki s različitim karakteristikama). Kada su izloženi jonizujućem zračenju, javljaju se štetne mutacije u obliku različitih urođenih mana.

Pored genetskih efekata, primećuju se i takozvani somatski efekti (telesni). Xomatski efekti uključuju lokalno oštećenje kože (opekotine od zračenja), očnu kataraktu (potamnjenje sočiva), oštećenje genitalnih organa itd.

Za razliku od somatskih, genetske efekte zračenja je teško otkriti, jer djeluju na mali broj stanica i imaju dugotrajan učinak. latentni period, mjereno desetinama godina nakon zračenja.

Injekcija u tijelo postala je naširoko korištena kao efikasno sredstvo za smanjenje destruktivnog djelovanja zračenja na ljudski organizam. hemijske supstance koja omogućava zaštitu od jonizujućeg zračenja. Tijelo je zaštićeno hemikalijama:

1) upoznavanje sa životnom sredinom hemijska jedinjenja, koji će spriječiti nastanak vodenih radikala i produkata kemijske transformacije molekula vode;

2) uvođenje hemijskih jedinjenja sposobnih da intenzivno apsorbuju zračenje vode;

3) unošenjem u organizam supstanci - gasitelja, koji uzrokuju da se energija pobuđenih molekula transformiše u toplotnu energiju i tako doprinosi povećanju radiootpornosti tela. Ove supstance se nazivaju zaštitnici. To uključuje, na primjer, aminokiseline koje sadrže sumpor. Upotreba protektora ne isključuje ni druge metode, kao što je biološka zaštita, povećanje ukupne radiootpornosti organizma uz pomoć određenih vitamina.

Zaštitnici od hemijskog zračenja su se prilično dobro pokazali u praksi. Međutim, potrebno je shvatiti da će zaštita tijela od zračenja biti efikasna kada se radi o kompleksu tehničkih, organizacionih i sanitarnih mjera.