A modern tudományos adatok megerősítik olyan mechanizmusok létezését, amelyek biztosítják a szervezet alkalmazkodását a sugárterhelés természetes szintjéhez. Ha azonban az ERF egy bizonyos szintjét túllépnek, az alkalmazkodás hibás lesz, és fennáll a kóros állapot kialakulásának valószínűsége. Tartós hatás A megnövekedett ERF a radiorezisztencia csökkenéséhez, az immunológiai reaktivitás zavarához vezet, ez utóbbi pedig morbiditással jár.

A csernobili atomerőműben történt baleset után 57-ről 23%-ra csökkent az egészségesek aránya a evakuált lakosság körében. Ennek a balesetnek a következményei vannak a legnegatívabb hatással a gyermekek egészségére. A sugárfertőzött gyermekek morbiditási aránya 2-3-szor magasabb, a gyakran beteg gyermekek aránya csökkent. immunállapot(82,6%), többségük allergiás, számuk növekszik szomatikus betegségek. Az Orenburg régió Totsky kerületének falvaiban, a vizsgálati helyszínhez közeli területen a prevalencia magasabb a felnőtt lakosság körében vegetatív-érrendszeri dystonia, pajzsmirigy patológiája, terhesség. Ezekben a falvakban a gyakorlatilag egészséges gyermekek aránya 6-7%, a kontrollterületen 15%; A gyermekek 50%-ának szív- és érrendszeri rendellenességei, idegrendszeri megbetegedései, valamint immunhiányosak (a gyermekek 20-30%-a, szemben a kontrollterület 7-8%-ával), a haj mangántartalma 7, réz 8, az arzén 20-szor magasabb, mint a normál.

A sugárzás fő biológiai hatása a sejtek genomjának károsodása, amely a daganatok és az örökletes betegségek számának növekedésében nyilvánul meg.

Az alacsony dózisú sugárzás növeli a rák valószínűségét az emberekben. Becslések szerint a rákos esetek körülbelül 10%-át évente az ERF okozza. A sugárzás által okozott rákformákat más szerek is kiválthatják. Az orosz lakosok pajzsmirigyére gyakorolt ​​sugárzás hatását a csernobili atomerőműben történt katasztrófa következményeként értékelik. A Brjanszk régióban élő gyermekek és serdülők pajzsmirigyrák előfordulásának retrospektív és jelenlegi elemzése kimutatta, hogy az első klinikai megnyilvánulásai 4-5 évvel a baleset után jegyezték fel, ami megfelel minimális futamidő onkopatológia kialakulása besugárzás után. A pajzsmirigyrák természetes megoszlása ​​nem több, mint 1 eset 1 millió gyermekre és serdülőre. A Bryansk régióban élő gyermekek pajzsmirigyrákos eseteinek dinamikája tájékoztató jellegű: 1987. - 1; 1988 – 0; 1989 – 0; 1990 - 4; 1991 - 4; 1992 - 8; 1993 - 12; 1994 – 19 eset. A pajzsmirigyrákkal diagnosztizált gyermekek és serdülők körülbelül 50%-a magas radioaktív talajszennyezettségű területen élt. A prognosztikai becslések szerint 20 és 40 évvel a baleset után minden negyedik pajzsmirigyrákos esetet sugárzás okoz majd.

A radon potenciálisan veszélyes az emberre. Bomlástermékeinek jelentős része a tüdőben marad vissza. A tüdő felülete több négyzetméter. Ez egy jó szűrő, amely kicsapja a radioaktív aeroszolokat, amelyek így lefedik tüdőfelület. Radioaktív izotópok a polónium (a radon bomlásának leányterméke) alfa-részecskékkel „bombázza” a tüdő felszínét, és a radonhoz kapcsolódó dózis több mint 97%-áért felelős. A radon fő orvosi és biológiai hatása magas koncentrációk- tüdőrák. A bányákban megnövekedett tartalom A radon jelentősen növeli a bányászok tüdőrák okozta halálozási gyakoriságát, és a kapcsolat lineáris és nem küszöbérték. A számítások azt mutatják, hogy a lakóépületekben 20-25 Bq/m 3 közötti átlagos radonkoncentráció mellett a ma élő háromszázból egy fog meghalni a radon okozta tüdőrákban.

Felismerve az ERF-hez való alkalmazkodást a földi élet egyik kötelező feltételeként, lehetetlen tagadni az emelkedett szintek öröklődésre gyakorolt ​​hatását. Az ERF megnövekedett szintje az újszülötteknél fokozott deformitásokhoz vezet a hegyvidéki területeken és a magmás kőzetekkel rendelkező területeken. Az állatkísérletek és sejtkultúrák eredményei meggyőznek bennünket arról, hogy a sugárzás hatására bekövetkező mutációk (mutációs következmények, amelyek a genetikai károsodás fennmaradásában és a kromoszómális apparátus instabilitásában nyilvánulnak meg) átadhatók a következő generációknak. Az örökletes rendellenességek valószínűsége kisebb, mint a rák valószínűsége, és a teljes populációban a sugárzásnak kitett egyedek számának és a kitett személyek közötti házasságok számának sugárdózisával nő. A szakértők becslése szerint a 2 mSv-es ERF valószínűleg az összes genetikai mutáció 0,1-2%-át okozza. A szint növekedésével ez a százalék növekszik.

Így az ERF-nek a létezési környezet kötelező tényezőjeként való elismerése, amelynek körülményei között a biológiai élet keletkezett, fejlődött és létezik, lehetővé teszi számunkra, hogy beszéljünk az ERF optimális szintjéről az életre. A lakosság különböző csoportjaira jellemző sugárérzékenység széles skálája, az ERF különböző szintjeihez való alkalmazkodásuk – mindez az átlagostól a megnövekedett ERF-szintig terjedő átmenet széles tartományára utal.

Megelőző intézkedések

A sugárzási tényezők és az emberi test közötti kölcsönhatás mechanizmusainak azonosítása és tanulmányozása, beleértve a szervezet válaszidejének vizsgálatát a háttér és a megemelkedett sugárzási hatásokra adott környezeti feltételek mellett, csak a tényleges adatok felhalmozásával lehetséges. Hazánkban van Egységes kormányzati rendszer az állampolgárok egyéni sugárdózisának elszámolása és ellenőrzése (ESKID). A természetes háttérsugárzás szintjének folyamatos monitorozásán, az orvosi sugárdózisok szabályozásán és az ionizáló sugárforrásokkal dolgozó személyzet egyéni sugárdózisainak elszámolásán alapul.

Szabványok születtek a természetes építőanyagok és a termelési hulladékok építőipari felhasználására vonatkozóan. A lakóépületek és középületek építéséhez használt anyagokra a következő értékeket javasolták szabványként: hatékony koncentráció radionuklidok 370 Bq/kg. Egyetlen építkezés sem kezdődhet el a talaj és az építőanyagok vizsgálata nélkül; minden épülőnek kötelező radioaktivitás-ellenőrzésen kell átesnie, beleértve a radont is, megfelelő következtetés kiadásával. A lakóhelyiségek radontartalmát szabályozó szabványokat állapítottak meg: az új építésű épületekben a radon átlagos éves egyensúlyi aktivitása nem haladhatja meg a 100 Bq/m 3 értéket, a régi épületekben a 200 Bq/m 3 értéket. Ha a radonkoncentráció meghaladja a 200 Bq/m3-t, akkor ezekben az épületekben a koncentráció csökkentését célzó intézkedések megtétele szükséges (pinceszellőztetés, dekoratív javítások tapétázással, falak és mennyezetek, parketta, szőnyegburkolat stb.). A radon koncentrációja a helyiségekben 400 Bq/m3 és magasabb, ami lakossági költözést és az épület rendeltetésének átalakítását igényli. Ipari épületekben a megengedett radonaktivitás 310 Bq/m3.

A bioszféra háttérsugárzási szintjének csökkentése érdekében az egészségjavító környezetvédelmi intézkedések teljes körének (technológiai, egészségügyi-műszaki, szervezési, építészeti és tervezési) célirányos és következetes végrehajtása szükséges.

Kidolgozásra került a radionuklidokkal szennyezett területen élő lakosság szakaszos szakorvosi vizsgálatának koncepciója is, amely az egészségi állapot klinikai és laboratóriumi adatok alapján történő felmérését írja elő; a sugárterheléssel összefüggésbe hozható betegségek diagnózisának tisztázása; a sugárdózisokkal kapcsolatos információk ellenőrzése; a betegségek és a sugárterhelés kapcsolatának egyéni orvosi és dozimetriai vizsgálata; kezelés és rehabilitáció.

A létrehozott Orosz Tudományos Sugárvédelmi Bizottság (RNSP) feltételezi Komplex megközelítés a lakosság sugárvédelméről és rehabilitációjáról, i.e. létrehozása és fejlesztése szociális védelem lakosság és a megemelkedett sugárzásnak kitett lakosság egészségére gyakorolt ​​lehetséges káros hatások megelőzése.

Fontos a társadalom környezeti analfabéta felszámolása, ideértve a kérdésekben a környezeti gondolkodás kialakítását is sugárbiztonság. Szakképzett információs segítségre van szükség a megelőzés terén, beleértve az egészségügyi dolgozókat is radiofóbia a lakosság körében.

A sugárzás élő szervezetekre gyakorolt ​​hatásait tanulmányozó tudósok komolyan aggódnak a sugárzás széles körű elterjedése miatt. Ahogy az egyik kutató mondta, a modern emberiség a sugárzás óceánjában úszik. A szem számára láthatatlan radioaktív részecskék megtalálhatók a talajban és a levegőben, a vízben és az élelmiszerekben, a gyermekjátékokban, a testékszerekben, az építőanyagokban és a régiségekben. Az első pillantásra legártalmatlanabb tárgyról kiderülhet, hogy veszélyes az egészségre.

Szervezetünk kis mértékben radioaktívnak is nevezhető. Szövetei mindig tartalmazzák a szükségeset kémiai elemek- kálium, rubídium és izotópjaik. Nehéz elhinni, de minden másodpercben több ezer radioaktív bomlás történik bennünk!

Mi a sugárzás lényege?

Az atommag protonokból és neutronokból áll. Előfordulhat, hogy egyes elemek elrendezése leegyszerűsítve nem teljesen sikeres, ezért instabillá válnak. Az ilyen magoknak többletenergiája van, amitől megpróbálnak megszabadulni. Ezt a következő módokon teheti meg:

• Két proton és két neutron kis "darabjai" kilökődnek (alfa-bomlás).
• Az atommagban a proton neutronná alakul, és fordítva. Ebben az esetben béta-részecskéket bocsátanak ki, amelyek elektronok vagy ellentétes előjelű megfelelőik - antielektronok.
• A felesleges energia szabadul fel az atommagból elektromágneses hullám (gamma-bomlás) formájában.

Ezenkívül az atommag protonokat, neutronokat bocsáthat ki és teljesen darabokra hullhat. Így típusa és eredete ellenére bármilyen típusú sugárzás nagy energiájú, óriási sebességű (másodpercenként több tíz- és százezer kilométeres) részecskeáramot jelent. Nagyon káros hatással van a szervezetre.

A sugárzás következményei az emberi szervezetre

Testünkben két, egymással ellentétes folyamat zajlik folyamatosan - a sejthalál és a regeneráció. Normál körülmények között a radioaktív részecskék óránként akár 8 ezer különböző vegyületet is károsítanak a DNS-molekulákban, amelyeket aztán a szervezet önállóan helyreállít. Ezért az orvosok úgy vélik, hogy a kis dózisú sugárzás aktiválja a szervezet biológiai védekező rendszerét. De a nagyok pusztítanak és gyilkolnak.

Így a sugárbetegség már 1-2 Sv beérkezése után kezdődik, amikor az orvosok rögzítik az 1. fokozatát. Ebben az esetben a rák monitorozása és rendszeres nyomon követése szükséges. 2-4 Sv dózis már 2. fokozatot jelent sugárbetegség, ami kezelést igényel. Ha időben érkezik a segítség, nem lesz halál. A 6 Sv dózis akkor tekinthető halálosnak, ha csontvelő-transzplantáció után is csak a betegek 10-e menthető meg.

Doziméter nélkül az ember soha nem fogja megérteni, hogy veszélyes sugárzásnak van kitéve. Eleinte a szervezet nem reagál erre. Csak egy idő után jelentkezhet hányinger, fejfájás, gyengeség, láz.

Nagy dózisú sugárzás esetén a sugárzás elsősorban a vérképző rendszert érinti. Szinte nem maradnak benne limfociták, amelyek száma meghatározza az immunitás szintjét. Ezzel párhuzamosan a sejtekben a kromoszóma-lebomlások (dicentrikusok) száma növekszik.

Az emberi szervezetet átlagosan nem szabad kitenni évi 1 mlSv-t meghaladó sugárzásnak. 17 Sv sugárzásnak kitéve a gyógyíthatatlan rák kialakulásának valószínűsége megközelíti a maximális értéket.

Olvasson többet arról, hogy a sugárzás hogyan hat az emberi szervezetre

A sejtatomok károsodása. A szervezet sugárzásnak való kitettségének folyamatát besugárzásnak nevezzük. Ez egy rendkívül pusztító erő, amely átalakítja a sejteket, deformálja DNS-üket, ami mutációkhoz és genetikai károsodásokhoz vezet. Pusztító folyamat egyetlen sugárzási részecske is kiválthatja.

A szakértők az ionizáló sugárzás hatását egy hógolyóhoz hasonlítják. Minden kicsiben kezdődik, majd a folyamat fokozódik, amíg a visszafordíthatatlan változások. Atomi szinten ez így történik. A radioaktív részecskék óriási sebességgel repülnek, elektronokat ütve ki az atomokból. Ennek eredményeként az utóbbiak pozitív töltést kapnak. A sugárzás „sötét anyaga” csak ebben rejlik. De az ilyen átalakulások következményei katasztrofálisak lehetnek.

Egy szabad elektron és egy ionizált atom összetett reakciókba lép, amelyek szabad gyökök képződését eredményezik. Például a víz (H 2 O), amely az ember tömegének 80% -át teszi ki, sugárzás hatására két gyökre bomlik - H és OH. Ezek a kórosan aktív részecskék reakcióba lépnek fontos biológiai vegyületekkel - DNS-molekulákkal, fehérjékkel, enzimekkel, zsírokkal. Ennek eredményeként nő a károsodott molekulák és méreganyagok száma a szervezetben, és a sejtanyagcsere szenved. Egy idő után az érintett sejtek elpusztulnak, vagy funkcióik súlyosan károsodnak.

Mi történik a besugárzott szervezettel? A DNS-károsodás és a génmutációk miatt a sejt nem tud normálisan osztódni. Ez a sugárterhelés legveszélyesebb következménye. Ha nagy dózist kap, az érintett sejtek száma olyan nagy, hogy a szervek és rendszerek meghibásodhatnak. Azok a szövetek, amelyekben aktív sejtosztódás történik, a legnehezebben érzékelhető sugárzás:

• Csontvelő;
• tüdő,
• gyomor nyálkahártya,
• belek,
• nemi szervek.

Sőt, még egy gyengén radioaktív tárgy is hosszan tartó érintkezéssel károsítja az emberi testet. Így kedvenc medálod vagy fényképezőgép lencséd időzített bombává válhat számodra.

A sugárzás élő szervezetekre gyakorolt ​​hatásának óriási veszélye az hosszú ideje egyáltalán nem mutatja magát. Az „ellenség” áthatol a tüdőn, a gyomor-bélrendszeren, a bőrön, és az ember nem is sejti.

Az expozíció mértékétől és jellegétől függően az eredmények a következők:

• akut sugárbetegség;
• a központi idegrendszer diszfunkciója;
• helyi sugársérülések (égések);
• rosszindulatú daganatok;
• leukémia;
• immunbetegségek;
• meddőség;
• mutációk.

Sajnos a természet nem biztosított olyan emberi érzékszerveket, amelyek veszélyt jelezhetnének, amikor radioaktív forráshoz közeledik. Védje meg magát az ilyen „szabotázstól”, anélkül, hogy mindig kéznél lenne háztartási doziméter lehetetlen.

Hogyan védheti meg magát a túlzott sugárzástól?

Könnyebb megvédeni magát a külső forrásoktól. Az alfa-részecskéket egy szokásos kartonlap blokkolja. A béta-sugárzás nem hatol át az üvegen. Egy vastag ólomlemez vagy betonfal „takarhat” a gammasugárzástól.

A legrosszabb a helyzet a belső sugárzással, amelynél a forrás a test belsejében található, és például radioaktív por belélegzése vagy céziummal „ízesített” gombák étkezése után kerül oda. Ebben az esetben a sugárzás következményei sokkal súlyosabbak.

A legtöbb legjobb védelem háztartási ionizáló sugárzásból - forrásainak időben történő felismerése. Ebben segítenek háztartási doziméterek RADEX. Ilyen eszközökkel a kéznél sokkal nyugodtabb az élet: bármelyik pillanatban bármit megvizsgálhat sugárszennyezettség szempontjából.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Jó munka az oldalra">

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Közzétéve: http://www.site/

A sugárzás biológiai hatásai

1. Az ionizáló sugárzás közvetlen és közvetett hatásai

A rádióhullámok, a fényhullámok, a napból származó hőenergia minden típusú sugárzás. A sugárzás azonban ionizáló lesz, ha képes megtörni kémiai kötések olyan molekulák, amelyek egy élő szervezet szöveteit alkotják, és ennek eredményeként biológiai változásokat okoznak. Az ionizáló sugárzás hatása atomi vagy molekuláris szinten jelentkezik, függetlenül attól, hogy külső sugárzásnak vagyunk kitéve, vagy élelmiszerben, vízben radioaktív anyagokat kapunk, ami felborítja a szervezetben zajló biológiai folyamatok egyensúlyát és káros következményekkel jár. A sugárzás emberi szervezetre gyakorolt ​​biológiai hatásait a sugárzási energia és a biológiai szövet kölcsönhatása okozza A biológiai szövetek atomjaiba és molekuláiba közvetlenül átvitt energiát ún. közvetlen a sugárzás hatása. Egyes sejtek jelentősen megsérülnek a sugárzási energia egyenetlen eloszlása ​​miatt.

Az egyik közvetlen hatás a karcinogenezis vagy a rák kialakulása. A rákos daganat akkor fordul elő, amikor egy szomatikus sejt kikerül a test irányítása alól, és elkezd aktívan osztódni. Ennek kiváltó oka a genetikai mechanizmus rendellenessége, az ún mutációk. Amikor egy rákos sejt osztódik, csak rákos sejteket termel. Az egyik legtöbb érzékeny szervek A pajzsmirigy sugárzásnak van kitéve. Ezért ennek a szervnek a biológiai szövete a leginkább érzékeny a rák kialakulására. A vér nem kevésbé érzékeny a sugárzás hatásaira. A leukémia vagy vérrák a közvetlen sugárzásnak való kitettség egyik gyakori hatása. Töltött részecskék behatolnak a test szöveteibe, és elvesztik energiájukat az atomok elektronjaival való elektromos kölcsönhatások következtében. Elektromos kölcsönhatás végigkíséri az ionizációs folyamatot (az elektron eltávolítása semleges atomról).

Fizikai-kémiai változások kísérik a rendkívül veszélyes „szabad gyökök” megjelenését a szervezetben.

A közvetlen ionizáló sugárzás mellett közvetett vagy közvetett hatás is társul a víz radiolíziséhez. A radiolízis során szabad radikálisok- bizonyos atomok vagy atomcsoportok, amelyek nagy kémiai aktivitással rendelkeznek. A szabad gyökök fő jellemzője a felesleges vagy párosítatlan elektronok. Az ilyen elektronok könnyen elmozdíthatók pályájukról, és aktívan részt vehetnek egy kémiai reakcióban. A lényeg az, hogy egészen apró külső változások a sejtek biokémiai tulajdonságaiban jelentős változásokhoz vezethetnek. Például, ha egy közönséges oxigénmolekula befog egy szabad elektront, akkor az nagyon aktív szabad gyökké alakul. szuperoxid Ezen kívül vannak olyan aktív vegyületek is, mint a hidrogén-peroxid, hidroxid és atomi oxigén. A legtöbb szabad gyök semleges, de néhány pozitív vagy negatív töltésű is lehet.

Ha a szabad gyökök száma kicsi, akkor a szervezet képes szabályozni őket. Ha túl sok van belőlük, akkor a védőrendszerek működése és az egyes testfunkciók létfontosságú tevékenysége megszakad. A szabad gyökök által okozott károk láncreakcióban gyorsan megnövekednek. Amikor belépnek a sejtekbe, megzavarják a kalcium egyensúlyát és kódolását genetikai információ. Az ilyen jelenségek a fehérjeszintézis megzavarásához vezethetnek, ami az egész szervezet létfontosságú funkciója, mert a hibás fehérjék megzavarják az immunrendszer működését. Az immunrendszer fő szűrői - A nyirokcsomók túlfeszített üzemmódban dolgozzon, és nincs ideje szétválasztani őket. Így gyengülnek védőkorlátokés a testben jönnek létre kedvező feltételek vírusok, mikrobák és rákos sejtek szaporodásához.

Szabad gyökök, amelyek okozzák kémiai reakciók, ebbe a folyamatba sok olyan molekulát vonnak be, amelyet nem érint a sugárzás. Ezért a sugárzás által kiváltott hatást nemcsak az elnyelt energia mennyisége határozza meg, hanem az is, hogy ezt az energiát milyen formában továbbítják. A biológiai tárgy által ugyanannyira elnyelt energia semmilyen más típusú energia nem vezet olyan változásokhoz, mint az ionizáló sugárzás. Ennek a jelenségnek a természete azonban olyan, hogy minden folyamat, beleértve a biológiaiakat is, kiegyensúlyozott. Kémiai változások szabad gyökök egymással vagy „egészséges” molekulákkal való kölcsönhatása eredményeként keletkeznek Biokémiai változásokmint V a besugárzás pillanatában és sok éven át, ami sejthalálhoz vezet.

Szervezetünk a fent leírt folyamatokkal ellentétben speciális anyagokat termel, amelyek egyfajta „tisztítószerként” működnek.

Ezek az anyagok (enzimek) a szervezetben képesek befogni a szabad elektronokat anélkül, hogy szabad gyökökké alakulnának. BAN BEN jó állapotban A szervezet fenntartja az egyensúlyt a szabad gyökök és az enzimek megjelenése között. Az ionizáló sugárzás megzavarja ezt az egyensúlyt, serkenti a szabad gyökök növekedését és ahhoz vezet negatív következményei. Aktiválhatja a szabad gyökök felszívódását, ha antioxidánsokat, A-, E-, C-vitamint vagy szelént tartalmazó készítményeket vesz fel étrendjébe. Ezek az anyagok nagy mennyiségben felszívva semlegesítik a szabad gyököket.

2. Az ionizáló sugárzás hatása a egyes szervekés a test egésze

A szervezet felépítésében a rendszerek két osztálya különböztethető meg: kontroll (idegrendszeri, endokrin, immunrendszer) és életfenntartó (légzési, szív- és érrendszeri, emésztőrendszeri). Minden alapvető anyagcsere-folyamat és katalitikus (enzimatikus) reakció celluláris és molekuláris szinten megy végbe. A szervezet szerveződési szintjei szoros kölcsönhatásban és kölcsönös hatásban működnek a kontrollrendszerek részéről. A legtöbb természetes tényező először magasabb szinteken, majd bizonyos szerveken és szöveteken keresztül hat – sejt- és molekuláris szinten. Ezt követően kezdődik a válaszfázis, amelyet minden szinten igazítás kísér.

A sugárzás kölcsönhatása a testtel azzal kezdődik molekuláris szinten. Az ionizáló sugárzásnak való közvetlen kitettség ezért specifikusabb. Az oxidálószerek szintjének emelkedése más hatásokra is jellemző. Ismeretes, hogy különféle tünetek (hőmérséklet, fejfájás stb.) számos betegségben fordulnak elő, és okaik eltérőek. Ez megnehezíti a diagnózis felállítását. Ezért, ha egy adott betegség a sugárzás szervezetre gyakorolt ​​káros hatásai miatt nem következik be, akkor nehéz megállapítani a távolabbi következmények okát, mivel elvesztik sajátosságukat.

A test különböző szöveteinek sugárérzékenysége a bioszintetikus folyamatoktól és a kapcsolódó enzimaktivitástól függ. Ezért a csontvelő, a nyirokcsomók és a csírasejtek sejtjei a leginkább érzékenyek a sugárkárosodásra. A keringési rendszer és a vörös csontvelő a leginkább érzékeny a besugárzásra, és már 0,5-1 Gy dózisban is elveszíti normális működését. Azonban képesek helyreállni, és ha nem minden sejt érintett, a keringési rendszer helyreállíthatja funkcióit. A reproduktív szerveket, például a heréket is fokozott sugárérzékenység jellemzi. A 2 Gy feletti besugárzás tartós sterilitást eredményez. Csak sok év után működhetnek teljes mértékben. A petefészkek kevésbé érzékenyek, legalábbis felnőtt nőknél. De egyetlen, 3 Gy-t meghaladó dózis még mindig sterilitásukhoz vezet, bár a nagy dózisok ismételt besugárzással nem befolyásolják a gyermekvállalási képességet.

A szemlencse nagyon érzékeny a sugárzásra. Amikor elpusztulnak, a lencse sejtjei átlátszatlanokká válnak, növekednek, ami szürkehályoghoz, majd teljes vaksághoz vezet. Ez körülbelül 2 Gy dózisnál fordulhat elő.

A szervezet sugárérzékenysége életkorától függ. A gyermekek kis dózisú sugárzása lassíthatja vagy leállíthatja csontnövekedésüket. Minél fiatalabb a gyermek, annál jobban lelassul a csontváz növekedése. A gyermek agyának besugárzása változásokat idézhet elő a jellemében, és memóriavesztéshez vezethet. A felnőtt ember csontjai és agya sokkal nagyobb adagokat is elbír. A legtöbb szerv képes ellenállni a viszonylag nagy dózisoknak. A vesék egy hónapon át kapott kb. 20 Gy dózist bírnak el, a máj kb. 40 Gy, a hólyag 50 Gy, az érett porcszövet- 70 Gy-ig. Minél fiatalabb a szervezet, annál érzékenyebb a sugárzás hatásaira, ha más tényezők is megegyeznek.

A fajspecifikus sugárérzékenység a szervezet összetettebbé válásával nő. Ennek az az oka, hogy az összetett szervezetekben több gyenge láncszem van, ami túlélési láncreakciókat okoz. Ezt elősegítik a bonyolultabb kontrollrendszerek (idegi, immunrendszer) is, amelyek a primitívebb egyedeknél részben vagy teljesen hiányoznak. A mikroorganizmusok esetében az 50%-os mortalitást okozó dózisok több ezer Gy, a madarak esetében tízek, a jól szervezett emlősök esetében pedig néhány.

3. Mutációk

A test minden sejtje tartalmaz egy DNS-molekulát, amely információt hordoz az új sejtek helyes szaporodásához.

DNS- ez dezoxiribonukleinsav hosszú, lekerekített molekulákból áll, kettős spirál formájában. Feladata az aminosavakat alkotó fehérjemolekulák többségének szintézisének biztosítása. A DNS-molekulalánc különálló szakaszokból áll, amelyeket speciális fehérjék kódolnak, amelyek az úgynevezett humán gént alkotják.

A sugárzás vagy megölheti a sejtet, vagy eltorzíthatja a DNS-ben lévő információkat, így idővel hibás sejtek jelennek meg. A sejt genetikai kódjának megváltozását mutációnak nevezzük. Ha a hímivarsejtekben mutáció következik be, annak következményei a távoli jövőben is érezhetőek, mert A megtermékenyítés során 23 pár kromoszóma képződik, amelyek mindegyike egy dezoxiribonukleinsav nevű összetett anyagból áll. Ezért a csírasejtben előforduló mutációt genetikai mutációnak nevezik, és átadható a következő generációknak.

E.J. Hall szerint az ilyen rendellenességek két fő típusba sorolhatók: kromoszóma-rendellenességek, beleértve a kromoszómák számának vagy szerkezetének változásait, valamint magukban a génekben bekövetkező mutációk. Génmutációk tovább oszthatók dominánsra (amelyek azonnal megjelennek az első generációban) és recesszívre (amelyek akkor jelenhetnek meg, ha mindkét szülőnek ugyanaz a mutáns génje van). Az ilyen mutációk sok generáción keresztül nem jelennek meg, vagy egyáltalán nem észlelhetők. A saját sejtben bekövetkező mutáció csak magát az egyént érinti. A sugárzás okozta mutációk nem különböznek a természetesektől, de a káros hatások köre megnő.

A leírt érvelés csak állatokon végzett laboratóriumi vizsgálatokon alapul. Egyelőre nincs közvetlen bizonyíték az emberi sugárzás mutációira, mert Az összes örökletes hiba teljes azonosítása csak sok generáción keresztül történik.

Azonban, ahogy John Goffman rámutat, a kromoszóma-rendellenességek szerepének alábecsülése a „nem ismerjük a jelentőségüket” kijelentés alapján a tudatlanságból hozott döntések klasszikus példája. A megengedett sugárdózisokat jóval azelőtt határozták meg, hogy megjelentek volna azok a módszerek, amelyek lehetővé tették, hogy megállapítsák, milyen szomorú következményekhez vezethetnek a gyanútlan emberekhez és leszármazottaikhoz.

4. Nagy dózisú ionizáló sugárzás hatása biológiai tárgyakra

Az élő szervezet nagyon érzékeny a cselekvésre ionizáló sugárzás. Minél magasabban van egy élő szervezet az evolúciós létrán, annál sugárérzékenyebb. A sugárérzékenység sokrétű jellemző. Egy sejt „túlélése” besugárzás után egyidejűleg számos tényezőtől függ: a genetikai anyag mennyiségétől, az energiaellátó rendszerek aktivitásától, az enzimek arányától, a H és OH szabad gyökök képződésének intenzitásától.

A komplex biológiai szervezetek besugárzásakor figyelembe kell venni a szervek és szövetek összekapcsolódásának szintjén lezajló folyamatokat. Sugárérzékenység be különféle organizmusok meglehetősen széles körben változik.

Az emberi szervezet, mint tökéletes természetes rendszer, még érzékenyebb a sugárzásra. Ha egy személy 100-200 rad dózisú általános sugárzást szenvedett el, akkor néhány nap múlva enyhe sugárbetegség tünetei jelentkeznek. Tünete lehet a fehérvérsejtek számának csökkenése, amit vérvizsgálattal határoznak meg. Egy személy szubjektív mutatója a hányás a besugárzást követő első napon.

A sugárbetegség átlagos súlyossága 250-400 rad sugárzásnak kitett személyeknél figyelhető meg. A leukociták (fehérvérsejtek) tartalma a vérben meredeken csökken, hányinger és hányás lép fel, és bőr alatti vérzések jelennek meg. A besugárzás után 2-6 héttel a besugárzott emberek 20%-ánál figyeltek meg halálos kimenetelt.

400-600 rad dózisnak kitéve a sugárbetegség súlyos formája alakul ki. Számos szubkután vérzés jelenik meg, a leukociták száma a vérben jelentősen csökken. A betegség halálos kimenetele 50%.

A sugárbetegség nagyon súlyos formája lép fel, ha 600 rad feletti dózisnak van kitéve. A vérben lévő leukociták teljesen eltűnnek. A halál az esetek 100%-ában következik be.

A sugárterhelés fent leírt következményei olyan esetekre jellemzőek, amikor nem áll rendelkezésre orvosi ellátás.

Besugárzott szervezet kezelésére modern orvosság széles körben alkalmaz olyan módszereket, mint a vérpótlás, csontvelő-transzplantáció, antibiotikum beadás, valamint egyéb intenzív terápiás módszerek. Ezzel a kezeléssel akár 1000 rad dózisú besugárzással is kizárható a halál. A radioaktív anyagok által kibocsátott energiát a környezet, így a biológiai tárgyak is elnyelik. Az ionizáló sugárzás emberi szervezetre gyakorolt ​​hatása következtében a szövetekben összetett fizikai, kémiai és biokémiai folyamatok léphetnek fel.

Az ionizáló hatások elsősorban a biokémiai folyamatok és az anyagcsere normális lefolyását zavarják meg. Az elnyelt sugárdózis nagyságától és a szervezet egyedi jellemzőitől függően az okozott változások visszafordíthatóak vagy visszafordíthatatlanok lehetnek. Kis dózisokkal az érintett szövet helyreállítja funkcionális aktivitását. Nagy dózisok hosszan tartó expozíció esetén visszafordíthatatlan károsodást okozhatnak egyes szervekben vagy az egész szervezetben. Bármilyen típusú ionizáló sugárzás biológiai változásokat okoz a szervezetben, mind a külső (a forrás a szervezeten kívül van), mind a belső besugárzás során (radioaktív anyagok jutnak a szervezetbe pl. étellel ill. belélegezve). Tekintsük az ionizáló sugárzás hatását, ha a sugárforrás a testen kívül van.

Az ionizáló sugárzás biológiai hatása in ebben az esetben függ a sugárzás teljes dózisától és idejétől, annak típusától, a besugárzott felület nagyságától és a szervezet egyedi jellemzőitől. A teljes emberi test egyszeri besugárzásával lehetséges biológiai rendellenességek a teljes elnyelt sugárdózistól függően.

Ha a halálos dózisnál 100-1000-szer nagyobb dózisoknak vannak kitéve, egy személy meghalhat az expozíció során. Ezenkívül az egyes testrészeket károsító sugárzás elnyelt dózisa meghaladja az egész testet érő halálos elnyelt sugárzást. Az egyes testrészekre felszívódó halálos dózisok a következők: fej - 20 Gy, Alsó rész has - 30 Gy, felső rész has - 50 Gy, mellkas- 100 Gy, végtagok - 200 Gy.

A különböző szövetek sugárzási érzékenységének mértéke eltérő. Ha a szervszöveteket sugárzási érzékenységük csökkentésének sorrendjében vesszük figyelembe, a következő sorrendet kapjuk: nyirokszövet, nyirokcsomók, lép, csecsemőmirigy, csontvelő, csírasejtek. A hematopoietikus szervek sugárzással szembeni nagyobb érzékenysége alapozza meg a sugárbetegség természetének meghatározását.

A teljes emberi test egyszeri, 0,5 Gy abszorbeált dózisú besugárzásával a limfociták száma a besugárzás után egy nappal meredeken csökkenhet. A vörösvértestek száma is csökken vérsejtek) két héttel a besugárzás után. U egészséges ember Körülbelül 10 4 vörösvérsejt van, és 10 4 sugárbetegségben szenvedő beteg szaporodik naponta, ez az arány megsérül, és ennek következtében a szervezet elhal.

A szervezet ionizáló sugárzásnak való kitettségében fontos tényező az expozíciós idő. A dózisteljesítmény növekedésével a sugárzás károsító hatása fokozódik. Minél töredékesebb a sugárzás időben, annál kisebb a károsító hatása (2.17. ábra).

Az alfa- és béta-részecskéknek való külső expozíció kevésbé veszélyes. Rövid hatótávolságúak a szövetben, és nem érik el a vérképzőszerveket és más belső szerveket. Külső besugárzásnál figyelembe kell venni a gamma- és neutronsugárzást, amelyek a szövetbe hatolnak. nagyobb mélységés semmisítse meg, amint azt fentebb részletesebben tárgyaltuk.

5. Kétféle testbesugárzás: külső és belső

Az ionizáló sugárzás kétféleképpen hathat az emberre. Az első út az külső expozíció a testen kívül elhelyezkedő forrásból, ami főként az illető lakóhelyének sugárzási hátterétől vagy egyéb külső tényezőktől függ. Második - belső sugárzás, radioaktív anyag szervezetbe jutása okozza, főként táplálékkal.

Azok az élelmiszerek, amelyek nem felelnek meg a sugárzási szabványoknak, nagy radionuklid-tartalmúak, beépülnek az élelmiszerbe, és közvetlenül a szervezetben sugárforrássá válnak.

Nagy veszélyt jelentenek a magas alfa-aktivitású plutónium és amerícium izotópokat tartalmazó élelmiszerek és levegő. A csernobili katasztrófa következtében lehullott plutónium a legveszélyesebb rákkeltő anyag. Az alfa-sugárzás nagymértékben ionizál, és ezért nagyobb mértékben károsítja a biológiai szöveteket.

A plutónium, valamint az americium légúti úton történő bejutása az emberi szervezetbe onkológiai tüdőbetegségeket okoz. Figyelembe kell azonban venni, hogy a plutónium teljes mennyiségének és megfelelőinek americium, curium aránya teljes szám plutónium, amely belélegezve került a szervezetbe, jelentéktelen. Ahogy Bennett megállapította, az atmoszférában végzett nukleáris kísérletek elemzésekor az Egyesült Államokban a lerakódás és a belélegzés aránya 2,4 millió:1, vagyis az atomfegyver-kísérletekből származó alfa-tartalmú radionuklidok túlnyomó többsége az emberre gyakorolt ​​​​hatás nélkül került a talajba. . A csernobili nyom kibocsátásában nukleáris üzemanyag részecskéit, úgynevezett forró részecskéket is megfigyeltek, amelyek mérete körülbelül 0,1 mikron. Ezek a részecskék a tüdőbe is belélegezve komoly veszélyt jelentenek.

A külső és belső sugárterhelés eltérő óvintézkedéseket igényel a sugárzás veszélyes hatásai ellen.

A külső expozíciót főként gamma-tartalmú radionuklidok, valamint röntgensugárzás okozzák. Károsító képessége a következőktől függ:

a) sugárzási energia;

b) a sugárterhelés időtartama;

c) távolság a sugárforrástól a tárgyig;

d) védőintézkedések.

A besugárzási idő időtartama és az elnyelt dózis között lineáris összefüggés van, a távolságnak a sugárterhelés eredményére gyakorolt ​​hatása pedig másodfokú összefüggést mutat.

A külső sugárzás elleni védőintézkedésekre elsősorban a sugárút mentén ólom és beton védőernyőket használnak. Egy anyag pajzsként való hatékonysága a röntgen- vagy gamma-sugárzás behatolása ellen az anyag sűrűségétől, valamint a benne lévő elektronok koncentrációjától függ.

Míg speciális képernyőkkel vagy más műveletekkel meg lehet védeni magát a külső sugárzástól, belső sugárzással ez nem lehetséges.

Három lehetséges út van, amelyen keresztül a radionuklidok bejuthatnak a szervezetbe:

a) étellel;

b) a légutakon keresztül levegővel;

c) a bőr sérülése révén.

Megjegyzendő, hogy a plutónium és az americium radioaktív elemek főként táplálékkal vagy belélegzéssel, illetve nagyon ritkán bőrelváltozásokon keresztül jutnak a szervezetbe.

Ahogy J. Hall megjegyzi, az emberi szervek a szervezetbe jutó anyagokra kizárólag az utóbbiak kémiai természete alapján reagálnak, függetlenül attól, hogy radioaktívak-e vagy sem. Az olyan kémiai elemek, mint a nátrium és a kálium, megtalálhatók a test minden sejtjében. Következésképpen radioaktív formájuk a szervezetbe kerülve az egész testben is eloszlik. Más kémiai elemek általában felhalmozódnak az egyes szervekben, ahogy ez történik radioaktív jód V pajzsmirigy vagy kalcium a csontszövetben.

A radioaktív anyagok táplálékkal történő bejutása a szervezetbe jelentősen függ azok kémiai kölcsönhatásától. Megállapítást nyert, hogy a klórozott víz növeli a plutónium oldhatóságát, és ennek eredményeként a belső szervekbe való beépülését.

Radioaktív anyag szervezetbe jutását követően figyelembe kell venni a sugárzás energia mennyiségét és fajtáját, a radionuklid fizikai és biológiai felezési idejét. Biológiai felezési idő az az idő, amely alatt a radioaktív anyag felét eltávolítják a szervezetből. Egyes radionuklidok gyorsan kiürülnek a szervezetből, ezért nincs idejük nagy kárt okozni, míg mások jelentős ideig a szervezetben maradnak.

A radionuklidok felezési ideje jelentősen függ az ember fizikai állapotától, életkorától és egyéb tényezőktől. A fizikai felezési idő és a biológiai felezési idő kombinációját ún hatékony felezési idő- a legfontosabb a teljes sugárzási mennyiség meghatározásában. A radioaktív anyag hatására leginkább fogékony szervet ún kritikai. A különböző kritikus szervekre szabványokat dolgoztak ki, amelyek meghatározzák az egyes radioaktív elemek megengedett tartalmát. Ezen adatok alapján olyan dokumentumokat hoztak létre, amelyek szabályozzák a radioaktív anyagok megengedett koncentrációját légköri levegő, ivóvíz, élelmiszer. Fehéroroszországban a csernobili katasztrófa kapcsán az élelmiszerek és ivóvíz cézium és stroncium radionuklid tartalmára vonatkozó köztársasági megengedett határértékek (RDU-92) vannak érvényben. A Gomel régióban szigorúbb előírásokat vezettek be egyes élelmiszertermékekre, például a gyermekek számára. A fenti tényezőket és szabványokat figyelembe véve hangsúlyozzuk, hogy az emberi sugárzás éves átlagos effektív egyenértékdózisa nem haladhatja meg az évi 1 mSv értéket.

Irodalom

1. Savenko V.S. Radioökológia. - Mn.: Design PRO, 1997.

2. M.M. Tkachenko, „Radiológia (hajlamos diagnosztika és sétányterápia)”

3. A.V. Shumakov Rövid útmutató a sugárgyógyászathoz Lugansk -2006

4. Bekman I.N. Előadások a nukleáris medicináról

5. L.D. Lindenbraten, L.B. Naumov. Orvosi radiológia. M. Medicine 1984

6. P.D. Khazov, M. Yu. Petrova. Az orvosi radiológia alapjai. Rjazan, 2005

7. P.D. Khazov. Sugárdiagnosztika. Előadássorozat. Ryazan. 2006

besugárzási szervezet ionizáló

Felkerült az oldalra

Hasonló dokumentumok

Az ionizáló sugárzás közvetlen és közvetett hatásai. Az ionizáló sugárzás hatása az egyes szervekre és a test egészére, mutációk. Nagy dózisú ionizáló sugárzás hatása biológiai tárgyakra. A testbesugárzás típusai: külső és belső.

absztrakt, hozzáadva: 2010.02.06


Az ionizáló sugárzás alkalmazása az orvostudományban. Technológia orvosi eljárások. Berendezések külső sugárterápiához. Izotópok alkalmazása az orvostudományban. Ionizáló sugárzás elleni védelem. A radionuklidok megszerzésének és felhasználásának folyamata.

bemutató, hozzáadva 2016.02.21


A sejtszerkezetekben az ionizáló sugárzás hatására bekövetkező fő funkcionális és morfológiai változások, ezeknek a változásoknak a mértéke a szervezet immunrendszerében. Klinikai tünetek expozíció és a sugárbetegség lefolyása.

absztrakt, hozzáadva: 2010.01.23


Fizikai alapok sugárkezelés. Az ionizáló sugárzás alapvető fajtái és tulajdonságai. Corpuscularis és fotonionizáló sugárzás (IR). A sugárterápia biológiai alapjai. Az atomok és molekulák kémiai szerkezetének változásai, az AI biológiai hatásai.

absztrakt, hozzáadva: 2011.01.15


Az ionizáló sugárzás hatásmechanizmusa a szervezetben. A lipid radiotoxinok elmélete (primer radiotoxinok és láncreakciók). A sugárzás közvetett hatásai. A különböző típusú sugárzó energiák patogenetikai hatásának jellemzői a szervezetre.

bemutató, hozzáadva 2014.09.28


A radioaktivitás felfedezésének története. Az ionizáló sugárzás fajtái. A sugárzás egészségügyi következményei. Radioaktív terápiás gyógyszerek. A sugárzás diagnosztikai, kezelési, sterilizálási, vérkeringési vizsgálatok alkalmazásának szempontjai.

bemutató, hozzáadva 2014.10.30


Általános koncepció a kvantumelektronikáról. A lézertervezés fejlődéstörténete és elve, a lézersugárzás tulajdonságai. Alacsony és nagy intenzitású lézerek: tulajdonságok, hatás a biológiai szövetekre. Lézeres technológiák alkalmazása az orvostudományban.

absztrakt, hozzáadva: 2015.05.28


A radioaktív anyag ionizáló sugárzásának és neutronkárosodásának biológiai hatása a szervezetre. Akut és krónikus sugárbetegség: természetesen gyakorisággal, klinikai szindrómák. Az ARS csontvelői formája; diagnózis, patogenezis, megelőzés.

bemutató, hozzáadva 2016.02.21


A halálozás hirtelen növekedése a sugárzás miatt. A sugárzás eredetének és azonosításának hipotézisei. Földi eredetű biológiailag aktív sugárzás forrásai, kémiai objektumok és ezek hatása az élő szervezetek sejtjeinek módosulására.

jelentés, hozzáadva: 2009.12.16


A glükokortikoidok immunszabályozó hatása, hatása a szervezetre. Hatása az anyagcserére, kapcsolatok más hormonokkal. A gyógyszerek nevei. Erőteljes antiallergén hatás, gyulladáscsökkentő, stresszoldó, sokkellenes hatás.

A sugárzás biológiai hatásai.

Akció ionizáló sugárzás azóta vizsgálják az élő szervezeteket, hogy Andre Becquerel francia tudósnak 1896-ban sikerült felfedeznie a radioaktivitás jelenségét. Az ionizáló szerek közé tartozik röntgenÉs gamma-sugárzás energiarészek, vagy úgynevezett kvantumok formájában nyilvánul meg.

Az atom héja felett repülve a kvantumok és a részecskék képesek kiragadni belőle egy elektront. Miután megfosztották egy negatív töltésű elektrontól, az atomok és molekulák pozitív töltésű ionokká válnak. Általánosságban így működik a folyamat ionizálás atomok és molekulák. Ezzel együtt, amikor az ionizáló sugárzás kölcsönhatásba lép a biológiai molekulák oldószereivel (vízzel vagy zsírokkal), más ionizációs termékek keletkeznek - szabad radikálisok(molekulák aktív töredékei) egy vagy két párosítatlan elektronnal.

Az ionok és gyökök nagy reaktivitásuk miatt képesek összetett kémiai reakciókba lépni más molekulákkal, ráadásul a sugárzás hatására kiütött elektronok egyre több ionizációs aktust okozhatnak. Az események ilyen láncolata általában különféle destruktív változásokhoz vezet azokban a makromolekulákban, amelyekből az élő rendszerek épülnek.

A kémcsőben (a testen kívül) és az élő sejtek részeként elhelyezkedő biológiai makromolekulák sugárzási érzékenysége meglepően eltérőnek bizonyult. A DNS 0,001-0,1%-ának károsodása, amely gyakorlatilag nem észlelhető a testen kívül, katasztrófához vezet, ha ezek a makromolekulák egy élő sejt részei. Ez a különbség elsősorban két okkal magyarázható. Először is, a géneket alkotó DNS-makromolekulák egyediek. A sejtmagban egy, két vagy több példányban találhatók. Ez azt jelenti, hogy megismételhetőségük korlátozott. Másodszor, egy élő sejtben és az egész szervezetben különféle mechanizmusok működnek, amelyek megsokszorozzák a kezdeti hatást. Ez a feljavulás például abban nyilvánul meg, hogy a csírasejtben csak egy gén változása (mutációja) később - a megtermékenyítés és a magzat érése során - ezt a mutációt a szervezet összes sejtjében eltérések formájában reprodukálja. felépítésében és működésében.

A limfociták és az immunrendszer egyéb sejtjei szomatikus sejtek. A szomatikus sejtek besugárzás következtében bekövetkező halálának folyamatát a legteljesebben tanulmányozták. A sugárzással való érintkezés során a sejthalálnak két fő típusa van: szaporodó(a sejtosztódás pillanatában) és interfázis(a nyugalmi időszakban - az előző és az azt követő felosztás között).

Mindkét esetben a sejthalál fő oka a kromoszómák felbomlása, pontosabban a DNS-molekulák törése. Mindegyik kromoszóma két DNS-szálból áll. A sugárzás erősségétől függően a DNS egyik vagy mindkét szálában törés léphet fel.

Egy szál egyszeri szakadásai könnyen begyógyulnak (helyreállítják). Erre a célra egy speciális cella van a ketrecben jóvátételi rendszer redukáló enzimkészlettel. Mi van, ha mindkét szál egyszerre szakad el? Ebben az esetben a szálak szétválnak, a javítás cellává válik, és általában meghal. Intenzív besugárzás esetén minden osztódó sejt elpusztul (reproduktív halál), és elsősorban azok, amelyeknek kétszálú DNS-törése van. Az interfázisú halálozás a „pihenő” sejtek érési folyamatához kapcsolódik, és csak néhány sejttípus sorsa, köztük a limfociták. Az interfázisú sejtek gyorsan elpusztulnak - a besugárzást követő első napon belül. A végrehajtás mechanizmusai nem teljesen ismertek. Van egy elképzelés, hogy az interfázisú halál a természetes, genetikailag programozott sejthalál felgyorsítása. Kezdetben az endonukleáz enzim hatására a DNS elpusztul, majd ezt követően a sejtmembránok integritásának visszafordíthatatlan megsértése következik be. Ez a halálozási forma nem csak a sugárterhelés során figyelhető meg, hanem akkor is, ha a sejt UV-sugárzásnak, kortikoszteroid hormonoknak és egyes gyógyszereknek van kitéve. Ebből következően a sugárzási tényezőnek nincs különösebb eltérése a biológiai folyamatokat beindító élettani tényezőktől. A sejtek valószínűleg képesek bármilyen, különböző külső tényezők hatására létrejövő molekuláris eseményt az intracelluláris jelek standard nyelvére lefordítani.

A besugárzott sejtek szaporodási és interfázisú halálozási formái a magasabb rendű szervezetek sugárzási károsodásának okai. Ilyenkor a limfociták elhalása miatt az immunrendszer szervei felváltva két hullámban pusztulnak. A korai pusztulás az interfázisú halálozás eredményeként következik be. Később a reproduktív sejthalál miatt következik be. Mint már említettük, minden intenzíven megújuló szövet érzékeny a reproduktív halálra. Ide tartozik a vérképző, az immunrendszer, a generatív szövet, a bélnyálkahártya stb. Ez az ő vereségük teszi ki a kóros folyamat legnagyobb részét, amelyet ún sugárbetegség.

Az 1. táblázat segítségével egy holisztikusabb képet nézünk meg a szervezet általános sugárkárosodásáról a dózistól függően.

1. táblázat Biológiai hatások skálája általános besugárzás során

Dózis (szürke)	Hatás
~2000	Halál a gerenda alatt
10--100	A sugárbetegség agyi formája ( kóma, halál 1-2 órán belül)
6--10	A sugárbetegség bélformája (a bélnyálkahártya súlyos károsodása, halálozás 3-12 nap)
4--6	A sugárbetegség csontvelői formája (a csontvelő súlyos károsodása, a bélnyálkahártya károsodása)
2--4	Közepes súlyosságú sugárbetegség (az átlagos várható élettartam csökkenése 3-9 évvel)
1--2	Immunhiányos állapot (sugárzás utáni karcinogenezis)
0,5--1	Vérképzőszervi zavarok, primer immunitási zavarok, mutációk megkettőződése, fokozott gyakoriság rosszindulatú daganatok
0,1--0,5	Ideiglenes férfisterilitás
0,05--0,1	A mutációk regisztrálása
0,002--0,05	A létfontosságú tevékenység stimulálása
0,001--0,002	Optimális létfontosságú tevékenység
Kevesebb, mint 0,001	A létfontosságú funkciók depressziója

Azonban még ezen a diagramon is minimális a sugárzás utáni hatás biológiai hatásainak mértéke. Ezeken a hatásokon kívül vannak mások is - az immuncentrumok különféle diszfunkciói, mennyiségi arány különféle formák immunocentek kooperatív kölcsönhatásaikban, a besugárzott szervek sugárzásos öregedése, az immunrendszer stb.

Azt kell mondani, hogy minden ionizáló sugárzás esetében három dózist szokás megkülönböztetni Elnyelt dózis a besugárzott tárgy által elnyelt energia mennyisége határozza meg, és szürkében fejezzük ki. Kiállítás Normál körülmények között a levegő ionizációs hatása határozza meg, és „coulomb per kg” Egyenértékű biológiai hatások határozzák meg és sievertben fejezik ki.

A 2. számú táblázat bemutatja a jelzett dózisok mértékegységeit a nemzetközi mértékegységrendszerben - SI és ezek kapcsolatát a nem szisztémás (származott) mértékegységekkel.

Különös figyelmet kell fordítani a gamma- és röntgensugárzás elnyelt, expozíciós és ekvivalens dózisegységeinek arányára, ahol 1 Gy = 1 ZB és 1 rad = 1 rem. Tekintettel arra, hogy a biológiai tárgyak károsodásának mértékét (sugárérzékenységét) az elnyelt sugárdózis és ennek a tárgynak a sugárzás hatásaira való érzékenysége határozza meg, a dózisok az 1. ábrán. 1 a főszövegben szürkével vannak kifejezve.

Az immunrendszer sugárkárosodása

Ahhoz, hogy megértsük a sugárzásnak az immunrendszer különböző részeire gyakorolt ​​hatásának sajátosságait, meg kell válaszolnunk a kérdést: Hogyan határozható meg a biológiai objektumok sugárérzékenysége?Úgy gondolják, hogy a sugárérzékenység az elnyelt dózistól és a biológiai objektum sugárzásra való érzékenységétől függ. Különböző biológiai szinteken eltérően értékelik.

A szervezet szintjén a sugárérzékenységet például az LD 50/30 értékkel értékelik – egy olyan halálos dózis, amely a besugárzott szervezetek 50%-ának a halálát okozza a besugárzást követő 30 napon belül; sejtszinten a D 37-es dózissal. Az a tény, hogy a sejtek sugárérzékenysége kényelmesebb : mindezt olyan dózisokban mérjük, amelyeknél sejtenként átlagosan egy halálos részecske- vagy energiakvantum ér. De mivel a találatok véletlenszerűen vannak elosztva, egyes cellák kétszer vagy háromszor is eltalálódnak, míg mások nem találnak. A statisztika törvényei szerint az ilyen nem érintett sejtek -37%. Ezért a D 37-et vették kritériumnak a sejt rad érzékenységének értékeléséhez. Bármilyen típusú sejt pusztulásához az osztódáskor, a D 37 körülbelül azonos, és 1 Gy-t tesz ki. Hasonló dózis vonatkozik az osztódásba lépő limfocitákra is. Az interfázisú (nyugalmi) sejtek érzékenysége változatosabb, így számukra a D 37 0,5 és 3 Gy között változik.

Ha a dózisról beszélünk, 1 Gy-n belül észrevehető a sugársejtpusztulás. A dózis növekedésével a haldokló sejtek száma akár 6-7 Gy-ig is megnő. Ezt követően a nyirokszövetekből már csak sugárrezisztens sejtjei maradnak a szervezetben - makrofágok, sztrómaelemek (hám- és kötőszöveti sejtek), amelyek a szervek vázát alkotják, valamint néhány funkcionálisan érett limfociták, amelyek sugárzással szemben sebezhetetlenek.

Ha az időről beszélünk, a limfociták több szakaszban halnak meg. A besugárzást követő első napon (6-12 óra) interfázisú sejthalál kezdődik, ami nagyon észrevehető következményekkel jár. A sejtek elpusztulásával az összes limfoid szerv mérete csökken. Úgy tűnik, hogy kiürültek, bár szövetvázuk teljesen megőrződött. Ezt követően kezdődik a nyirokszervek pusztításának második szakasza. Ez a következő 3-4 napban folytatódik, de sokkal lassabban. Ebben a szakaszban a pusztítás oka az osztódó sejtek szaporodási halála. A sejtosztódást ebben az esetben a különböző (mikrobiális) antigének beáramlása váltja ki, amelyek inváziója a természetes gátak (bőr, nyálkahártyák stb.) felbomlása miatt felerősödik.

A bőr és a nyálkahártyák barrier funkcióit érő sugárkárosodás szigorúan véve nem kapcsolódik közvetlenül az immunrendszerhez. De ez a körülmény azt mutatja, hogy mennyire fontos az integritás és a kapcsolatok megőrzése különféle rendszerek a test általános biztonsága érdekében.

A természetes gátak sugárzási felborulása, a szervezet baktériumflórával való elárasztása és a limfociták többségének osztódásba való átmenete hozza létre a limfociták és a sugárzás közötti kapcsolat legdrámaibb időszakát. Csak 3-4 nap múlva változik a helyzet. Viszonylag elviselhető dózisnál jobbra változik. A sugárzás által nem vagy kis mértékben érintett sejtek; A nyugalmi szakaszba lépve tovább fejlődhetnek, érettségi szakaszba léphetnek, és ezt követően elláthatják immunológiai funkcióikat. A B-limfociták (antitesttermelők) leszármazottai elkezdenek antitesteket kiválasztani, a T-gyilkosok a célsejteket, a T-helperek pedig az intercelluláris interakcióhoz szükséges szabályozó fehérjéket (interleukineket stb.) szintetizálni és kiválasztani.

A funkcionális érettség szakaszában a limfociták általában még több tíz szürke dózisban is ellenállnak a sugárzásnak. Ebben az állapotban nem fenyegeti őket az interfázisú halálozás, és túl vannak a reproduktív halál veszélyén.

A helyzet azonban megváltozik, ha nehezen tolerálható sugárdózisokat kapunk. Az immunrendszer nagyon nehezen tudja kompenzálni a hatalmas veszteségeket. Ezért amikor a besugárzott limfocitákat antigének tömege támadja meg, nemcsak a limfoid sejtek életképessége forog kockán, hanem magának a szervezetnek az élete is.

A limfociták interfázisos és szaporodási haláláról szólva lényegében két fázis sugárérzékenységéről van szó. életciklus ezeknek a sejteknek van egy nyugalmi és egy osztódási fázisuk, bár a nyugalmi fázis nagyon relatív fogalom. Az életciklus ezen időszaka alatt a sejtek vagy differenciálódnak, azaz érettek, egyik fejlődési szakaszból a másikba lépnek, vagy az érettség szintjét elérve; teljesítik közvetlen funkcionális felelősségek. Amint látjuk, a fejlődés különböző szakaszainak sugárérzékenysége meglehetősen jelentősen eltérhet. Illusztráljuk ezt egy példával: T-sejtek. A T-sejtek legfiatalabb formái, korai timocitákés a legrádióállóbb. Nekik köszönhetően a szervezet, amikor nehéz helyzetbe kerül, nem védtelen a T-sejtek besugárzott populációjának helyreállításában. A következő szakasz sejtjei - kérgi timociták,éppen ellenkezőleg, az immunrendszer, és talán az egész szervezet sugárérzékenyebb sejtjei. Szokatlanul törékenyek, ezért ők az elsők, akiket minden stresszes helyzet érint. Legtöbbjük még normális esetben is elpusztul anélkül, hogy elhagyná a csecsemőmirigyet. A fejlődés következő szakaszában, az antigénnel való találkozás előtt a sejtek, bár még mindig sugárérzékenyek, sokkal kisebbek, mint a kortikális timociták.

Az immunociták sugárérzékenységének összehasonlító vizsgálata során kiderült, hogy az antitestek képződéséért felelős B-limfociták sugárérzékenyebbek, mint a T-limfociták, és köztük vannak a T-helper sejtek is. : (különösen azok, akik inkább celluláris, mint humorális immunválaszokban vesznek részt). A T-limfociták azok a kevés túlélő limfociták között találhatók meg a nyirokszervekben, amelyek nagy dózisú sugárzásnak vannak kitéve (több tíz szürke). Megjegyzendő, hogy a B-sejt-populációk sugárérzékenység tekintetében homogénebbek, mint a T-sejtek.

Ennélfogva változó mértékben az immunválasz celluláris és humorális formáinak károsodása, mivel azt az e válaszformákért felelős sejtek sugárérzékenysége határozza meg (1. ábra).

1. ábra Sugárérzékenység különféle típusok immunválasz

Az immunológiai reakciókat, amelyek a B-limfociták válaszán (antitestek képződésén) alapulnak, a sugárzás jobban befolyásolja, mint a T-sejtes reakciókat. Kiderül, hogy sebezhetőbb antibakteriális védelem, antitestek termelésével kapcsolatos, és kevesebb - vírusellenes védelem, T-limfocita függő. Azonban nincsenek kivételek nélküli szabályok, amint azt az is mutatja szupresszor sejtek. Antigén-stimulálatlan prekurzoraik sugárérzékenységükben nem különböznek a legtöbb T-sejttől. Az antigénekkel való érintkezés és a funkcionálisan aktív formákká való érés után a T-szuppresszorok különleges helyzetbe kerülnek. Ahelyett, hogy stimuláció után sugárrezisztenssé válnának, meglehetősen magas sugárérzékenységet tartanak fenn. Ezért a legtöbbjük 4-6 Gy dózisban meghal.

Meglehetősen ellenáll a sugárzásnak természetes gyilkos sejtek(NK-sejtek) felelősek a daganatellenes immunitásért. D 37 nekik 7-8 Gy-n belül van. Nincs szükségük előzetes érintkezésre az antigénekkel ahhoz, hogy ölősejtekként működjenek vagy radiorezisztenciát szerezzenek.

Sejtek A memóriasejtek sugárrezisztensebbek, mint a „szűz” limfociták, amelyek nem érintkeztek az antigénnel. Ez magyarázza a másodlagos immunválasz nagyobb sugárrezisztenciáját az elsődleges immunválaszhoz képest.

Azonban a különbség a szűz limfociták sugárérzékenysége és. A memóriasejtek nem olyan nagyok, hogy megmagyarázhatnák az elsődleges és másodlagos válaszok sugárérzékenysége közötti különbségeket. Kiderült, hogy ez a folyamat nemcsak a sejtek jellemzőitől, hanem a másodlagos válasz magas felszereltségétől is függ. A tény az, hogy mindig sokkal több sejt áll rendelkezésre, mint amennyi a hatékony immunválaszhoz szükséges. Ezért a sejtek bizonyos százalékának egy bizonyos pontig való elpusztulása szinte semmilyen hatással nincs az immunválasz szintjére.

Besugárzáskor az összes kapcsolódó folyamat sejtközi kapcsolatokkal. Közötti kooperatív interakció nélkül T-B-A- sejtek gyakorlatilag semmilyen immunválasz nem kerül megkerülésre. Az intercelluláris interakciónak két típusa van: humorális (távoli)És sejtes (kontaktus). Erősebb besugárzás esetén a második érintett, ami a sejtmembránok receptorrendszerének specifikus zavarával jár. Már említettük, hogy a B-sejtek nem mindig képesek egyedül megbirkózni a betegség egy adott fókuszával. És akkor a T-sejtek a segítségükre sietnek, hogy az immunfolyamatot a kontaktus útján fejezzék be. A folyamat azonban nagyon gyakran megszakad, mivel minél több intercelluláris kontaktus vesz részt az immunreakciókban, annál erősebb a sugárzás hatása rájuk. Az immunválasz nagymértékben függ attól, hogy az immunociták mikor találkoztak antigénekkel – besugárzás előtt és után. Kísérletek során ezeket a folyamatokat állatokon vizsgálják immunizálással, azaz antigénekkel való befecskendezéssel.

A besugárzás során megszakad a limfociták szelektív behatolása a véráramból a limfoid szervekbe. Ebben az esetben, ahogy az immunológusok mondják, a limfociták „otthoni ösztöne” megzavarodik, vagyis az otthonra (limfoidszervekre) való képességük. Az ok ezen sejtek membránfelismerő rendszerének megsértése. A limfociták vándorlási útja a bél, a légutak stb. nyirokcsomói felé megszakad, bár a léphez vezető út szabad marad, ami a hajszálerek sajátos szerkezetével magyarázható. Ezért olyan helyzet áll elő, amikor a limfociták szabadon behatolnak a lépbe, de nem vándorolhatnak a nyirokcsomókba. És ez nagyon fontos számukra, mert a nyirokcsomókban toborozzák és hívják szolgálatba, hogy megvédjék a szervezetet a külső és belső agressziótól. Ezért az immunválasz elnyomása a nyirokcsomókban kifejezettebb, mint a lépben.

A besugárzást követően az immunitás elnyomódik az immunociták károsodása következtében, és az immunreakciók maximális mutatóinak (antitest-titer, ölősejtek aktivitása) csökkenésében, valamint ezek „új maximális szintje” felállításának ütemének lelassulásában nyilvánul meg. mutatók. Mindez különösen a külső biológiai agressziótól káros hatással van a védett funkciókra. A besugárzott immunrendszer nem képes megfelelően felvenni a harcot a szervezetet besugárzó mikrobákkal a besugárzás után. A mikrobák salakanyagai további immunszuppresszív hatással bírnak a szervezetre. A helyzetet bonyolítja, hogy a kórokozó flórával együtt az obligát (ártalmatlan vagy részben hasznos) mikroflóra, amely korábban békésen élt a légutakban és az emésztőrendszerben, valamint a bőrön, aktiválódik és kórokozó tulajdonságokat mutat. Ezáltal másodlagos immunhiányos állapotok alakulnak ki, amelyek oka az ún opportunista fertőzések.

A obligát mikrobák feltételesen patogén állapotba való átmenetének problémája a környezetünk ökológiai helyzetének romlása miatt egyre akutabb. És a sugárzás szerepe itt, mint tudjuk, jelentős.

A sugárimmunológiában a sugárérzékenység tárgyalásakor a leggyakoribb arról beszélünk a sugárzási sejthalálról. Valójában a kérdés nem korlátozódik arra, hogy a sejt túléli-e vagy meghal. Hiszen a besugárzást túlélő sejtek nem mindig tartják meg funkciójukat. Általános szabály, hogy megsértik bioenergia potenciál sejtek, munka nukleáris készülékek, membránrendszerek stb. Teljes gyógyulás a kitetteknél sejtpopulációk ritkán fordul elő, funkcionális minőségük helyreállítása általában mennyiségi megújulásukkal jár együtt. A halál nélküli funkcionális károsodás gyakoribb a makrofágokban és az immunrendszer egyéb támogató sejtjeiben.

Kétségtelen, hogy csökken a fertőző ágensekkel szembeni rezisztencia (fertőző immunitás). De a sugárzás hatása a daganatellenes immunitásra összetettebb. Bár a besugárzás növeli a daganatok előfordulását, ezek később alakulnak ki.

Tekintsük röviden a sugárterhelés eredményeit autoimmun folyamatok. Első pillantásra váratlannak tűnik: miért a háttérben általános szinten Az autoimmun folyamatok aktiválják a saját sejtek és szövetek antigénjei ellen irányuló reakciókat. A saját antigénekkel szembeni toleranciát általában az immunrendszer központi és perifériás szerveinek mechanizmusai biztosítják megbízhatóan.

A limfociták érésének pillanatában a központi szervek szintjén, első pajzs - saját antigének ellen irányuló sejtklónok selejtezése. Második pajzs- a saját antigénekkel szembeni reakciók tilalmát a szuppresszorok hajtják végre, amelyek „vétójogot” szabnak az immunrendszer és a saját test sejtjei közötti konfliktusra. De a sugárzás, amely mindkét pajzsot érinti, megsérti a tolerancia törvényeit. Ennek eredményeként a test szöveteinek és szerveinek pusztulása figyelhető meg, az autoantigének felszabadulnak a természetes kapcsolatok hatása alól, gyengül az „idegen”-re adott reakció, és fokozódik a „saját”-ra adott reakció. Ez azt jelenti, hogy a sugárzás nemcsak elnyomja az immunrendszert, hanem torzítja az immunrendszer összehangolt működését és felborítja tevékenységének alapjait.

Mindaz, ami elhangzott, lehetővé teszi számunkra, hogy a következő általánosításokat tegyük. A sejtek károsodása, amely halálukhoz vagy csökkent funkcionális aktivitáshoz vezet, a legyengült immunitás oka. A leginkább sugárérzékenyek a limfociták. Belső különbségek vannak mind az alpopulációk, mind a limfociták között. A B-limfociták érzékenyebbek a sugárzásra, mint a T-limfociták. A különbségek a T-sejt-populáción belül találhatók. Közülük a legsugárzóbbak a T-helperek, a legsugárérzékenyebbek pedig a T-szupresszorok. A természetes gyilkos sejtek és a magkrofágok szintén a sugárzásálló csoportba tartoznak. A legtöbb limfocita a besugárzás során elpusztul 0,5-6 Gy tartományban. Az első napon főleg az interfázisú sejtek pusztulnak el, a következő 3-4 napban (általában antigén jelenlétében) pedig az osztódó sejtek pusztulnak el.

Az antigénnel való érintkezés és az érett (effektor) stádium elérése után minden limfocita (kivéve a szupresszorokat) fokozott radiorezisztenciát szerez. A besugárzás hatására a fertőzésellenes immunitás a leginkább érintett. A daganatellenes immunitás is érintett, de a következményeket csak hosszú idő után észlelik. Az autoimmunitás, ellentétben az első kettővel, éppen ellenkezőleg, növekszik. A limfociták viszonylag magas sugárérzékenysége ellenére az immunrendszer a legsebezhetőbb a többi szervezeti rendszer között az adott szervezet egyéni integritásáért felelős immunrendszer átlagos halálos dózisainál.

A sugárkárosodást befolyásoló tényezők. A végső biológiai hatást különböző tényezők befolyásolják, amelyek elsősorban fizikai, kémiai és biológiai tényezőkre oszthatók. A fizikai tényezők közül első helyen áll a relatív biológiai hatékonysággal jellemezhető sugárzás típusa. A biológiai hatások különbségei egy adott típusú ionizáló sugárzás lineáris energiaátviteléből adódnak, amely az ionizációs sűrűséghez kapcsolódik, és meghatározza a sugárzás behatolási képességét az azt elnyelő anyag rétegeibe. Az RBE a standard sugárzás (60Co izotóp vagy 220 kV röntgensugárzás) dózisának a vizsgált sugárzás dózisához viszonyított arányát jelenti, amely azonos biológiai hatást ad. Mivel sok biológiai hatás kiválasztható összehasonlításra, a vizsgált sugárzásnak több RBE értéke is létezik. Ha a kataraktogén hatást vesszük a besugárzás utáni hatás indikátoraként, akkor a hasadási neutronok RBE értéke a besugárzott állatok típusától függően 5-10 tartományba esik, míg egy fontos kritérium szerint - az akut sugárzás kialakulása. betegség - a hasadási neutronok RBE-je megközelítőleg 1. A következő jelentős fizikai tényező az ionizáló ágens sugárzás dózisa, amelyet a Nemzetközi Mértékegységrendszerben (SI) szürke színben (Gy) adnak meg. 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 0,975 R. A sugársérülési szindrómák kialakulása és a besugárzás utáni várható élettartam az elnyelt dózis nagyságától függ. Az emlős által kapott dózis és egy adott biológiai hatás közötti kapcsolat elemzésekor figyelembe veszik annak előfordulásának valószínűségét. Ha a hatás az elnyelt dózis nagyságától függetlenül a besugárzás hatására jelentkezik, az sztochasztikusnak minősül. Például a sugárzás örökletes hatásait sztochasztikusnak tekintik. Ezzel szemben egy bizonyos küszöbérték sugárzási dózis elérésekor nem sztochasztikus hatások figyelhetők meg. Példaként megemlíthetjük a lencse átlátszatlanságát, meddőségét stb. A Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság ajánlásaiban (1977. 26. sz.) a sztochasztikus és nem sztochasztikus hatásokat a következőképpen definiálják: „Sztochasztikusak azok, amelyek nem küszöbhatások, amelyeknél előfordulásuk valószínűségét (és nem annyira súlyosságát) a dózis függvényében tekintjük. A nem sztochasztikus hatások azok, amelyeknél a sérülés súlyossága a dózistól függően változik, és ezért előfordulhat egy küszöbérték.” A kémiai sugárvédő anyagok hatékonyságuktól függően csökkentik a sugárzás biológiai hatásait legjobb forgatókönyv 3 alkalommal. Nem tudják megakadályozni a sztochasztikus hatások előfordulását. Az ionizáló sugárzás hatását módosító jelentős kémiai tényezők közé tartozik az oxigén koncentrációja a szervezet szöveteiben emlősöknél. Szövetekben való jelenléte, különösen gamma- vagy röntgensugárzás során, fokozza a sugárzás biológiai hatásait. Az oxigénhatás mechanizmusa elsősorban a sugárzás közvetett hatásának növekedésével magyarázható. Az oxigén jelenléte a besugárzott szövetben az expozíció végén ellenkező hatást vált ki. Az expozíció jellemzéséhez a teljes dózissal együtt fontos az expozíció időtartama. Az ionizáló sugárzás dózisa hatásának idejétől függetlenül ugyanannyi ionizációt okoz a besugárzott szervezetben. A különbség azonban a sugárzási károk helyreállításának mértékében rejlik. Következésképpen kisebb teljesítménnyel besugározva kevésbé biológiai károsodás . Az elnyelt dózisteljesítményt szürkékben fejezzük ki egységnyi idő alatt, például Gy/min, mGy/h stb. A testszövetek sugárérzékenységének megváltoztatása nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Ezt a könyvet a sugárvédő szereknek, valamint a szervezet sugárérzékenységét csökkentő anyagoknak szenteljük, de ez nem jelenti azt, hogy alábecsüljük a sugárérzékenyítő szerek kutatását; vizsgálatukat elsősorban a sugárterápia érdekében végzik. A SUGÁRVÉDŐ ANYAGOK OSZTÁLYOZÁSA ÉS JELLEMZŐI A sugárvédő hatást számos különböző kémiai szerkezetű anyagban találták meg. Mivel ezeknek az eltérő vegyületeknek nagyon eltérő, néha ellentétes tulajdonságaik vannak, nehéz őket farmakológiai hatás alapján elkülöníteni. A radioprotektív hatás emlősök szervezetében való megnyilvánulásához a legtöbb esetben elegendő a sugárvédő szerek egyszeri beadása. Vannak azonban olyan anyagok is, amelyek csak ismételt beadás után növelik a sugárrezisztenciát. A sugárvédők az általuk létrehozott védelem hatékonyságában is különböznek. Ezért számos kritérium alapján osztályozhatók. Gyakorlati szempontból célszerű a radioprotektorokat hatásuk időtartama szerint felosztani, elkülönítve a rövid és hosszú hatású anyagokat. 1. A rövid távú (perceken vagy órákon belüli) hatású sugárvédők vagy sugárvédők kombinációja az akut külső sugárzás elleni egyszeri védelemre szolgál. Az ilyen anyagok vagy ezek kombinációi ismételten beadhatók ugyanazoknak az egyéneknek. Személyi védőfelszerelésként ezeket az anyagokat lehet használni egy nukleáris fegyver tervezett robbanása, radioaktív szennyezettségű területre való belépés vagy minden helyi sugárterápiás expozíció előtt. A világűrben az űrhajósok védelmére használhatók a napkitörések okozta sugárzástól. 2. A hosszú távú sugárvédő anyagok célja, hogy hosszabb ideig növeljék a szervezet sugárrezisztenciáját. A védőhatás elérése érdekében általában az ilyen anyagok beadása utáni intervallumot körülbelül 24 órára kell növelni, néha ismételt beadásra van szükség. Ezeknek a protektoroknak a gyakorlati alkalmazása lehetséges az ionizáló sugárzással dolgozó szakemberek körében, az űrhajósok körében a hosszú távú űrrepülések során, valamint a hosszú távú sugárkezelés során.Mivel a rövid távú védőhatást biztosító protektorok leggyakrabban kémiai jellegű anyagokra vonatkoznak. , kémiai sugárvédelemről beszélnek. Másrészt a főként biológiai eredetű anyagok beadása után tartós védőhatás lép fel; ezt biológiai sugárvédelemnek nevezik. A sugárvédő szerekre vonatkozó követelmények a gyógyszerek alkalmazási helyétől függenek; Kórházi környezetben az adagolás módja nem különösebben fontos. A legtöbb esetben a követelményeknek meg kell felelniük a radioprotektorok használatának célkitűzéseinek egyéni alapok védelem. Saksonov et al. (1976) ezeknek a követelményeknek legalább a következőknek kell lenniük: - a gyógyszernek kellően hatékonynak kell lennie, és nem okozhat kifejezett mellékhatások; - gyorsan (az első 30 percen belül) és viszonylag hosszú ideig (legalább 2 óra) kell cselekednie; - nem mérgezőnek kell lennie, legalább 3-as terápiás együtthatóval; - még rövid távon sem szabad biztosítani negatív befolyást egy személy munkaképességére vagy gyengíti a megszerzett készségeket; - kényelmes adagolási formával kell rendelkeznie: szájon át történő beadásra vagy injekcióhoz legfeljebb 2 ml térfogatú fecskendővel; - ismételt adagolás esetén ne legyen káros hatással a szervezetre, és ne legyen kumulatív tulajdonsága; - nem csökkentheti a szervezet ellenállását más kedvezőtlen tényezőkkel szemben külső környezet; - a gyógyszernek eltarthatónak kell lennie, és legalább 3 évig meg kell őriznie védő és farmakológiai tulajdonságait. Kevésbé szigorú követelmények vonatkoznak a sugárterápiás használatra szánt sugárvédőkre. Bonyolítja azonban őket egy fontos feltétel – a differenciált védőintézkedések szükségessége. Biztosítani kell az egészséges szövetek magas szintű védelmét és a daganatos szövetek minimális szintű védelmét. Ez a megkülönböztetés lehetővé teszi a helyileg alkalmazott terápiás dózisú sugárzás hatásának fokozását a daganat helyén anélkül, hogy a környező egészséges szövetet súlyosan károsítaná.

	|	következő előadás ==>

Az ember egész élete során egy adag sugárzást kap tőle természetes források, és normál környezeti feltételek mellett az ilyen besugárzás nem okoz semmilyen változást az emberi szervekben és szövetekben.

De természeténél fogva a sugárzás káros az életre. Kis adagok „kiválthatnak” egy nem teljesen kialakult eseményláncot, amely rákhoz vagy genetikai károsodáshoz vezethet. Nagy dózisban a sugárzás elpusztíthatja a sejteket, károsíthatja a szervszöveteket és a szervezet gyors halálát okozhatja.

A nagy dózisú sugárzás okozta károk általában órákon vagy napokon belül jelentkeznek. A rákos megbetegedések azonban sok évvel az expozíció után jelentkeznek – általában nem korábban, mint egy-két évtizeddel. A születési rendellenességek A genetikai apparátus károsodása által okozott fejlődési és egyéb örökletes betegségek értelemszerűen csak a következő vagy azt követő generációkban jelennek meg: ezek a sugárzásnak kitett egyed gyermekei, unokái és távolabbi leszármazottai.

Míg a nagy dózisú sugárzás azonnali („akut”) hatásainak azonosítása nem nehéz, az alacsony dózisú sugárzás hosszú távú hatásainak kimutatása szinte mindig nagyon nehéz. Ez részben annak a ténynek köszönhető, hogy nagyon hosszú ideig tart a megnyilvánulásuk. De még néhány hatás felfedezése után is. továbbra is bizonyítani kell, hogy a sugárzás hatása magyarázza, hiszen mind a rákot, mind a genetikai apparátus károsodását nemcsak a sugárzás okozhatja, hanem sok más ok is.

A szervezet akut károsodásához a sugárdózisoknak meg kell haladniuk egy bizonyos szintet, de nincs okunk azt hinni, hogy ez a szabály érvényes olyan következmények esetén, mint a rák vagy a genetikai apparátus károsodása. Legalábbis elméletileg a legkisebb adag is elegendő ehhez. Ugyanakkor azonban semmilyen sugárdózis nem vezet ezekhez a következményekhez mindenki esetek. Még viszonylag nagy dózisú sugárzás mellett sem minden ember van ítélve ezekre a betegségekre: az emberi szervezetben működő helyreállító mechanizmusok általában minden károsodást megszüntetnek. Ugyanígy minden sugárzásnak kitett személynek nem kell feltétlenül rákos megbetegedést okoznia, vagy örökletes betegségek hordozójává válnia; azonban a valószínűség, ill kockázat, az ilyen következmények kialakulása nála nagyobb, mint egy nem besugárzott személynél. És ez a kockázat nagyobb több adagot sugárzás.

Az UNSCEAR megpróbálja a lehető legmegbízhatóbban megállapítani, hogy milyen további kockázatoknak vannak kitéve az emberek különböző dózisú sugárzás esetén. Valószínűleg több kutatást végeztek a sugárzás emberre és környezetre gyakorolt ​​hatásairól, mint bármely más fokozott veszélyforrást. Azonban minél távolabbi a hatás és minél kisebb az adag, annál kevésbé hasznos információ amivel ma rendelkezünk.

Akut elváltozás a szervezet nagy dózisú sugárzás hatására jelentkezik. A sugárzásnak csak egy bizonyos minimális, vagyis „küszöb” sugárzási dózistól van hasonló hatása.

Nagy mennyiségű információhoz jutottak a rák kezelésében alkalmazott sugárterápia eredményeinek elemzésével. A sokéves tapasztalat lehetővé tette az orvosok számára, hogy széles körű információkat szerezzenek az emberi szövetek sugárzásra adott reakciójáról. Ez a reakció arra való különböző szervekés a szövetek különbözőnek bizonyultak, és a különbségek nagyon nagyok. A dózis nagysága, amely meghatározza a szervezet károsodásának súlyosságát, attól függ, hogy a szervezet egyszerre vagy több adagban kapja-e meg. A legtöbb szervnek sikerül ilyen vagy olyan mértékben begyógyítania a sugárkárosodást, és ezért kisebb dózisok sorozatát jobban tolerálja, mint az egyszerre kapott azonos teljes sugárdózis.

Természetesen, ha egyetlen sugárdózis elég nagy, a kitett személy meghal. Mindenesetre a nagyon nagy, 100 Gy nagyságrendű sugárdózis olyan súlyos károsodást okoz a központi idegrendszerben, hogy a halál általában néhány órán vagy napon belül beáll.

A 10 és 50 Gy közötti sugárdózisok egész test besugárzása esetén előfordulhat, hogy a központi idegrendszer károsodása nem elég súlyos ahhoz, hogy végzetes kimenetel azonban az expozíciónak kitett személy valószínűleg egy-két héten belül meghal a gyomor-bélrendszeri vérzés következtében.

Még kisebb adagoknál előfordulhat, hogy nem fordul elő komoly sérülés a gyomor-bél traktus vagy a szervezet képes megbirkózni velük, és mégis a besugárzás pillanatától számított egy-két hónapon belül bekövetkezhet a halál, elsősorban a vörös csontvelősejtek - a szervezet vérképző rendszerének fő összetevője - pusztulása miatt: 3-5 Gy at Amikor az egész testet besugározzák, a kitetteknek körülbelül a fele meghal.

Így ebben a sugárdózis-tartományban a nagy dózisok csak abban különböznek a kisebbektől, hogy az első esetben korábban, a másodikban később következik be a halál.

Természetesen egy személy leggyakrabban a sugárzás ezen hatásainak egyidejű fellépése következtében hal meg. E terület kutatására azért van szükség, mert a kapott adatokra szükség van az atomháború következményeinek, valamint a nukleáris létesítmények és berendezések balesetei során fellépő nagy sugárdózisok hatásainak felméréséhez.

A vörös csontvelő és a hematopoietikus rendszer egyéb elemei a leginkább ki vannak téve a besugárzásnak, és már 0,5-1 Gy sugárdózis mellett is elveszítik normális működési képességüket. Szerencsére figyelemreméltó regenerációs képességgel is rendelkeznek, és ha a sugárdózis nem olyan magas, hogy minden sejtet károsítson, a vérképző rendszer teljes mértékben helyreállíthatja funkcióit. Ha nem is az egész testet, de annak egy részét besugározták. akkor a túlélő agysejtek elegendőek a sérült sejtek teljes pótlására.

A reproduktív szervek és a szemek is nagyon érzékenyek a sugárzásra. A herék egyszeri, mindössze 0,1 Gy dózisú besugárzása a férfiaknál átmeneti sterilitáshoz, a két szürkenél nagyobb dózis pedig tartós sterilitáshoz vezethet: csak sok év múlva lesznek újra teljes értékű spermiumok a herék. Nyilvánvalóan a herék az egyetlen kivétel az általános szabály alól: a több dózisban kapott teljes sugárdózis nagyobb, de nem is kevesebb, veszélyes rájuk, mint az egy adagban kapott azonos dózis. A petefészkek sokkal kevésbé érzékenyek a sugárzás hatására, legalábbis felnőtt nőknél. De a háromnál több szürke egyetlen adag még mindig sterilitásukhoz vezet, bár még nagyobb dózisok frakcionált besugárzással semmilyen módon nem befolyásolják a gyermekvállalási képességet.

A szem sugárzással szemben legsérülékenyebb része a lencse. Az elhalt sejtek átlátszatlanná válnak, és a homályos területek burjánzása először szürkehályoghoz, majd teljes vaksághoz vezet. Minél nagyobb az adag, annál nagyobb a látásvesztés. 2 Gy vagy annál kisebb sugárzási dózis esetén felhős területek alakulhatnak ki. A szemkárosodás súlyosabb formája - a progresszív szürkehályog - körülbelül 5 Gy-os dózisoknál figyelhető meg. Kimutatták, hogy még a számos munkával összefüggő foglalkozási sugárzás is káros a szemre: a tíz-húsz év alatt kapott 0,5-2 Gy dózis a lencse sűrűségének növekedéséhez és elhomályosulásához vezet.

A gyerekek rendkívül érzékenyek a sugárzás hatásaira is. Viszonylag kis dózisok a porcszövet besugárzásakor lelassíthatják vagy akár le is állíthatják a csontnövekedést, ami a csontváz fejlődési rendellenességeihez vezet. Minél fiatalabb a gyermek, annál jobban elnyomják a csontok növekedését. A napi sugárzással több héten át kapott körülbelül 10 Gy összdózis elegendő ahhoz, hogy a csontváz fejlődésében bizonyos rendellenességeket okozzon. Úgy tűnik, hogy az ilyen sugárzási hatásoknak nincs küszöbhatása. Kiderült az is, hogy a sugárterápia során a gyermek agyának besugárzása változásokat okozhat jellemében, emlékezetkieséshez, egészen kisgyermekeknél pedig demenciához és idiotizmushoz is vezethet. A felnőtt ember csontjai és agya sokkal nagyobb adagokat is elbír.

A magzati agy is rendkívül érzékeny a sugárzásra, különösen akkor, ha az anya a terhesség nyolcadik és tizenötödik hete között sugárzásnak van kitéve. Ebben az időszakban a magzatban kialakul az agykéreg, és nagy a veszélye annak, hogy az anyai besugárzás (például röntgen) hatására értelmi fogyatékos gyermek születik. Pontosan így szenvedett 30 gyermek, akiket méhen belül sugároztak be Hirosima és Nagaszaki atomrobbantásai során. Bár az egyéni kockázat nagy, a következmények pedig különösen sok szenvedést okoznak. az egy időben a terhességnek ebben a szakaszában lévő nők száma a teljes népességnek csak kis hányadát teszi ki. Ez azonban a legsúlyosabb hatás következményeit tekintve az emberi magzat besugárzásának összes ismert hatása közül, bár a magzatok és állati embriók méhen belüli fejlődésük során történő besugárzása után sok mást is felfedeztek. komoly következmények, beleértve a fejlődési rendellenességeket, az alulfejlettséget és a halált.

A legtöbb felnőtt szövet viszonylag kevéssé érzékeny a sugárzás hatásaira. A vesék öt hét alatt nagyjából 23 Gy összdózist bírnak el különösebb károsodás nélkül, a máj legalább 40 Gy-t elbír egy hónap alatt, a hólyag négy hét alatt legalább 55 Gy-t, az érett porcok pedig akár 70-et is. Gy. . A tüdő - egy rendkívül összetett szerv - sokkal sérülékenyebb, és in véredény finom, de esetleg jelentős változások is előfordulhatnak viszonylag kis dózisok mellett.

Természetesen a terápiás dózisú sugárzás, mint minden más sugárzás, rákot okozhat a jövőben, vagy káros genetikai következményekkel járhat. Terápiás dózisú sugárzást azonban rendszerint a rák kezelésére alkalmaznak, ha egy személy halálos betegségben szenved, és mivel a betegek átlagosan meglehetősen idősek, a gyermekvállalás valószínűsége is viszonylag kicsi. Azonban korántsem könnyű felmérni, hogy mekkora ez a kockázat azoknál a sokkal alacsonyabb sugárzási dózisoknál, amelyeket az emberek Mindennapi élet mind a munkahelyen, és a közvélemény között nagyon eltérő vélemények vannak ebben a kérdésben.

Rák- az alacsony dózisú emberi besugárzás következményei közül a legsúlyosabb. legalábbis közvetlenül azoknak az embereknek. akik sugárzásnak voltak kitéve. Valójában az 1945-ös hirosimai és nagaszaki atomrobbantások körülbelül 100 000 túlélőjével végzett kiterjedt tanulmányok kimutatták, hogy a rák az egyetlen oka a túlzott halálozásnak ebben a népességcsoportban.

A rendelkezésre álló adatok szerint a leukémia az első a lakosságot sugárkezelés következtében megbetegedő daganatos megbetegedések csoportjában. Átlagosan tíz évvel az expozíció után okoznak halált – sokkal korábban, mint más típusú rák.

A sugárzás által okozott rák leggyakoribb típusai a mellrák és a pajzsmirigyrák voltak. A SCEAR becslései szerint ezer expozíciónak kitett emberből hozzávetőleg tíz embernek van pajzsmirigyrákja, és ezerből tíz nőnek emlőrákja van (az egyéni elnyelt dózis minden szürkeségére számítva).

Azonban mindkét típusú rák általában gyógyítható, és a pajzsmirigyrák halálozási aránya különösen alacsony.

A tüdőrák viszont könyörtelen gyilkos. A kitett populációk körében gyakori ráktípusok közé tartozik.

Úgy tűnik, hogy az egyéb szervek és szövetek rákja kevésbé gyakori a kitett populációk körében. A SCEAR becslései szerint a gyomor- vagy vastagbélrák okozta halálozás valószínűsége körülbelül 1/1000 az átlagos egyéni sugárdózis minden egyes szürkesége esetén, valamint a csontszövet- és a nyelőcsőrák kialakulásának kockázata. A vékonybél, a hólyag, a hasnyálmirigy, a végbél és a nyirokszövetek még kisebbek, és körülbelül 0,2-0,5 között mozognak az átlagos egyéni sugárdózis ezerenként és minden szürkére vonatkoztatva.

A gyerekek érzékenyebbek a sugárzásra. mint a felnőtteknél, és ha a magzatok ki vannak téve, a rák kockázata még nagyobbnak tűnik. Egyes tanulmányok valóban arról számoltak be, hogy a gyermekkori rákos halálozás magasabb azoknál a gyermekeknél, akiknek édesanyja a terhesség alatt röntgensugárzásnak volt kitéve, de az UNSCEAR még nincs meggyőződve az ok helyességéről.

A sugárzás genetikai hatásai Tanulmányozásuk még nagyobb nehézségekkel jár, mint a rák esetében. Először is nagyon keveset tudunk arról, hogy a besugárzás során milyen károsodás következik be az emberi genetikai apparátusban; másodszor, az összes örökletes hiba teljes azonosítása csak sok generáción keresztül történik; és harmadszor. akárcsak a rák esetében, ezeket a hibákat nem lehet megkülönböztetni azoktól, amelyek egészen más okokból keletkeztek.

Az élő újszülöttek körülbelül 10%-ának van valamilyen genetikai hibája, az enyhe testi fogyatékosságtól, mint például a színvakságtól az olyan súlyos állapotokig, mint a Down-szindróma, a Huntington-kór és a különböző fejlődési rendellenességek. A súlyos örökletes rendellenességekkel küzdő embriók és magzatok közül sok nem éli túl a születést; A rendelkezésre álló adatok szerint a spontán vetélések körülbelül fele a genetikai anyag rendellenességeivel függ össze. De még ha az örökletes rendellenességekkel küzdő gyermekek élve születnek is, ötször kisebb az esélyük arra, hogy túlélik első születésnapjukat, mint a normál gyermekek.

A genetikai rendellenességek két fő típusba sorolhatók: kromoszóma-rendellenességek, amelyek magukban foglalják a kromoszómák számának vagy szerkezetének megváltozását, és magukban a génekben bekövetkező mutációk.

A génmutációkat tovább osztják dominánsra (amelyek azonnal megjelennek az első generációban) és recesszívre (amelyek csak akkor jelenhetnek meg, ha mindkét szülőben ugyanaz a gén mutált; előfordulhat, hogy az ilyen mutációk sok generáción keresztül nem jelennek meg, vagy egyáltalán nem észlelhetők).

Mindkét típusú rendellenesség örökletes betegségekhez vezethet a következő generációkban, vagy egyáltalán nem jelentkezik.