Esszé

Tantárgy:

Terv:

Bevezetés

1 Közvetlen és közvetett cselekvés ionizáló sugárzás

2 Az ionizáló sugárzás hatása a egyes szervekés a test egésze

3 Mutációk

4 Nagy dózisú ionizáló sugárzás hatása biológiai tárgyakra

5. A test kétféle besugárzása: külső és belső

Következtetés

Irodalom

A SUGÁRZÁS BIOLÓGIAI HATÁSAI

A sugárzási faktor kialakulása óta jelen van bolygónkon, és mint a további kutatások kimutatták, az ionizáló sugárzás más fizikai, kémiai, ill. biológiai természet kísérte a földi élet kialakulását. A sugárzás fizikai hatásait azonban csak a 19. század végén, biológiai hatását az élő szervezetekre - a 20. század közepén kezdték vizsgálni. Az ionizációs sugárzás azokat a fizikai jelenségeket jelenti, amelyeket érzékszerveink nem érzékelnek, a sugárzással dolgozó szakemberek százai szenvedtek nagy dózisú sugárzástól sugárégést, és meghaltak rosszindulatú daganatok túlexponálás okozza.

Azonban ma világtudomány jobban ismeri 6 a sugárzás biológiai hatásait, mint bármely más fizikai és biológiai természetű tényező hatását a környezetben.

A sugárzás élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozásakor a következő jellemzőket azonosították:

· Az ionizáló sugárzás szervezetre gyakorolt ​​hatása ember számára nem észlelhető. Az embereknek nincs olyan érzékszerve, amely érzékelné az ionizáló sugárzást. Van egy úgynevezett képzeletbeli jólét időszaka - lappangási időszak az ionizáló sugárzás hatásának megnyilvánulásai. Időtartamát a besugárzás csökkenti nagy adagok.

· Kis dózisok hatásai összeadódóak vagy kumulatívak lehetnek.

· A sugárzás nemcsak az adott élő szervezetet érinti, hanem annak utódait is – ez az úgynevezett genetikai hatás.

· Az élő szervezet különböző szerveinek megvan a maguk érzékenysége a sugárzásra. A 0,002-0,005 Gy dózis napi expozíciója esetén már változások következnek be a vérben.

· Nem minden szervezet érzékeli egyformán a sugárzást.

· Az expozíció a gyakoriságtól függ. A nagy dózis egyszeri expozíciója mélyrehatóbb hatásokat okoz, mint a frakcionált expozíció.

1. AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS KÖZVETLEN ÉS KÖZVETETT HATÁSAI

Rádióhullámok, fényhullámok, a napból származó hőenergia - ezek mind a sugárzás típusai. 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 atomjaira és molekuláira közvetlenül átvitt energiát ún közvetlen a sugárzás hatása. Néhány sejt jelentősen megsérül a sugárzási energia egyenetlen eloszlása ​​miatt.

Az egyik közvetlen hatás az karcinogenezis vagy fejlesztés onkológiai betegségek. Rák daganat akkor fordul elő, amikor egy szomatikus sejt kikerül a test ellenőrzése 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. Zar én házas részecskék behatolnak a test szöveteibe, elveszítik energiájukat az atomok elektronjaival való elektromos kölcsönhatások miatt Ele Nak nek tric interakció kíséri az ionizációs folyamatot (elektron eltávolítása semleges atomról)

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

A közvetlen ionizáló sugárzás mellett a közvetett ill közvetett cselekvés víz radiolíziséhez kapcsolódik. 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. Az a fontos, hogy nagyon kicsi külső változások jelentős változásokhoz vezethet a sejtek biokémiai tulajdonságaiban. Például, ha egy közönséges oxigénmolekula befog egy szabad elektront, akkor az nagyon aktív szabad gyökké alakul. Val vel nál nél peroxid Ezen kívül vannak olyan aktív vegyületek is, mint a hidrogén-peroxid, hidroxi és atomi oxigén. A legtöbb a szabad gyökök semlegesek, de némelyikük 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 munka megszakad védelmi rendszerek, az egyes testfunkciók létfontosságú tevékenysége. A szabad gyökök okozta károk az elvnek megfelelően gyorsan nőnek láncreakció. Amikor belépnek a sejtekbe, megzavarják a kalcium egyensúlyát és kódolását genetikai információ. Az ilyen jelenségek a fehérjeszintézis megzavarásához vezethetnek, ami létfontosságú fontos funkciója az egész szervezetet, mert a hibás fehérjék zavarják a munkát immunrendszer. Az immunrendszer fő szűrői - a nyirokcsomók túlfeszített üzemmódban működnek, és nincs idejük szétválasztani őket. Így a védőkorlátok gyengülnek és 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 objektum által ugyanabban a mennyiségben elnyelt más energiatípus nem vezet olyan változásokhoz, mint az ionizáló sugárzás. Ennek a jelenségnek a természete azonban olyan, hogy minden folyamat, beleértve a biológiaiakat is, kiegyensúlyozott. Kémiai mérések e vélemények a szabad gyökök egymással vagy „egészséges” molekulákkal való kölcsönhatása eredményeként keletkeznek Biokémiai változások mint V a besugárzás pillanatában, és mindvégigeniya 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. Normál körülmények között a szervezet fenntartja az egyensúlyt a szabad gyökök és az enzimek termelése 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 és vitaminokat vesz fel étrendjébe A, E, C vagy szelént tartalmazó készítmények. Ezek az anyagok nagy mennyiségben felszívva semlegesítik a szabad gyököket.

2. AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS HATÁSA AZ EGYES SZERVEKRE ÉS A SZERVEZET EGÉSZÉRE

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(hőfok, fejfájás stb.) számos betegségben fordulnak elő, és okaik eltérőek. Ez megnehezíti a diagnózis felállítását. Ezért, ha ennek eredményeként káros hatások A sugárzás nem okoz specifikus betegséget a szervezetben, nehéz megállapítani a távolabbi következmények okát, mivel elvesztik specifikusságukat.

A test különböző szöveteinek sugárérzékenysége a bioszintetikus folyamatoktól és a kapcsolódó enzimaktivitástól függ. Ezért a sejteket a legmagasabb sugárkárosodás jellemzi csontvelő, nyirokcsomók, nemi sejtek. A keringési rendszer és a vörös csontvelő a leginkább kiszolgáltatott a besugárzásnak, és már 0,5-1 Gy dózisban is elveszíti normális működését. Azonban képesek helyreállni, és ha nem minden sejt érintett, keringési rendszer vissza tudja állítani a funkcióit. Nemi szervek, például a herékre is jellemző a fokozott sugárérzékenység. A 2 Gy feletti besugárzás tartós sterilitást eredményez. Csak sok év után működhetnek teljes mértékben. A petefészkek kevésbé érzékenyek legalább, 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. Hogyan fiatalabb kor gyermek, annál inkább elnyomja a csontváz növekedését. A gyermek agyának besugárzása változásokat idézhet elő a jellemében, és memóriavesztéshez vezethet. A felnőttek 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, a máj kb. 40 Gy, a hólyag 50 Gy, az érett. porcszövet-- 70 Gy-ig. Hogyan fiatalabb test, ha minden más tényező megegyezik, érzékenyebb a sugárzás hatásaira.

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 madaraknál - tíz, a jól szervezett emlősöknél - egységek (2.15. ábra).

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 hélix 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. változás genetikai kód a sejteket mutációnak nevezik. Ha a hímivarsejtekben mutáció következik be, annak következményei a távoli jövőben is érezhetőek, mert A megtermékenyítés során 23 pár kromoszóma képződik, amelyek mindegyike a összetett anyag dezoxiribonukleinsavnak nevezik. 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 megváltozását, 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 azon alapul laboratóriumi kutatásállatokat. 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. Megengedett adagok A besugárzást jóval azelőtt hozták létre, hogy megjelentek azok a módszerek, amelyek lehetővé tették azokat szomorú következmények, amelyhez gyanútlan embereket és leszármazottjaikat is elvezethetik.

4. NAGY DÓZIÓS 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 egyszerre több okból is függ: a genetikai anyag mennyiségétől, az energiaellátó rendszerek aktivitásától, az enzimek arányától, a szabad gyökök képződésének intenzitásától. NÉs Ő.

A komplex biológiai szervezetek besugárzásakor figyelembe kell venni a szervek és szövetek összekapcsolódásának szintjén lezajló folyamatokat. Sugárérzékenység be különféle organizmusok meglehetősen széles határok között változik (2.16. ábra).

Az emberi szervezet, mint tökéletes természetes rendszer, még érzékenyebb a sugárzásra. Ha egy személy 100-200 rad dózisú általános besugárzáson esett át, akkor néhány nap múlva sugárbetegség tünetei jelentkeznek. enyhe forma. Tünete lehet a fehérvérsejtek számának csökkenése, amit vérvizsgálattal határoznak meg. Egy személy szubjektív mutatója az lehetséges 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. Halál a besugárzott emberek 20%-ánál figyelték meg a besugárzás után 2-6 héttel.

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 600 rad feletti dózis esetén jelentkezik. 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 energia elnyelődik környezet, beleértve a biológiai tárgyakat is. 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 függően és egyéni jellemzők a szervezetben végbemenő változások lehetnek visszafordíthatók vagy visszafordíthatatlanok. 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 be a szervezetbe pl. étellel, ill. belélegezve). Tekintsük az ionizáló sugárzás hatását, ha a sugárforrás a testen kívül van.

Az ionizáló sugárzás biológiai hatása 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 biológiai károsodás lehetséges a teljes elnyelt sugárdózis függvényében.

100-1000-szer nagyobb dózisnak kitéve, mint halálos adag, egy személy meghalhat az expozíció során. Ráadásul 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. Nagyobb érzékenység vérképzőszervek sugárzása az alapja a sugárbetegség természetének meghatározásának.

A teljes emberi test egyszeri, 0,5 Gy abszorbeált dózisú besugárzásával a limfociták száma a besugárzás után egy nappal meredeken csökkenhet. A besugárzás után két héttel az eritrociták (vörösvérsejtek) száma is csökken. U egészséges ember körülbelül 10 4 vörösvértest van, és naponta 10 termelődik a betegekben sugárbetegség ez az arány megsérül, és ennek következtében a szervezet elpusztul.

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 vérképző és egyéb belső szervek. Külső besugárzásnál figyelembe kell venni a gamma- és neutronsugárzást, amelyek nagy mélységig behatolnak a szövetbe és elpusztítják azt, amint azt fentebb részletesebben tárgyaltuk.

5. A TEST KÉT TÍPUSÚ BESUGÁRZÁSA: KÜLSŐ ÉS BELSŐ

Az ionizáló sugárzás kétféleképpen hathat az emberre. Az első út az külső expozíció a testen kívül található forrásból, ami főként annak a területnek a sugárzási hátterétől függ, ahol az illető él, vagy mástól külső tényezők. Második -- belső sugárzás, radioaktív anyag szervezetbe jutása okozza, főként táplálékkal.

Azok az élelmiszerek, amelyek nem felelnek meg a sugárzási szabványoknak megnövekedett tartalom A radionuklidok beépülnek a táplálékkal, és közvetlenül a szervezetben sugárforrássá válnak.

Nagy veszélyt jelentenek a magas alfa-aktivitású plutónium és amerícium izotópokat tartalmazó élelmiszerek és levegő. Ennek eredményeként lerakódott plutónium Csernobili katasztrófa, a legveszélyesebb rákkeltő anyag. Az alfa-sugárzásnak van magas fokozat ionizációt és ennek következtében a biológiai szövetek nagyobb romboló erejét.

A plutónium, valamint az americium áthatolása Légutak rákot okoz az emberi szervezetben tüdőbetegségek. Figyelembe kell azonban venni, hogy a plutónium teljes mennyiségének és megfelelőinek americium, curium aránya teljes szám belélegezve a szervezetbe jutott plutónium 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 expozíció különböző óvintézkedéseket igényel, amelyek ellen tenni kell veszélyes akció sugárzás.

Külső expozíciót elsősorban a gamma-tartalmú radionuklidok keltenek, valamint röntgensugárzás. Pusztító ereje 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 hatékonysága a röntgen- vagy gamma-sugárzás behatolása elleni pajzsként 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) levegővel a légutakon keresztül;

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. Egyéb kémiai elemek hajlamosak felhalmozódni az egyes szervekben, amint az megtörténik radioaktív jód V pajzsmirigy vagy kalcium benne csontszövet.

A radioaktív anyagok élelmiszerrel történő bejutása a szervezetbe jelentősen függ attól kémiai kölcsönhatás. 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. Biol O fél élet az az idő, amely alatt a radioaktív anyag felét eltávolítják a szervezetből. Egyes radionuklidok gyorsan kiürülnek a szervezetből, ezért nincs idejük okozni nagy kár, míg mások jelentős ideig megmaradnak a szervezetben.

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 --legfontosabb a teljes sugárzási mennyiség meghatározásánál. A radioaktív anyag hatására leginkább érzékeny 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 néhány élelmiszer termékekélelmiszerek, például gyermekek számára, szigorúbb előírások. Az összes fenti tényezőt és szabványt figyelembe véve hangsúlyozzuk, hogy az átlag e Az emberi sugárzás éves effektív egyenértékdózisa nem haladhatja meg az évi 1 mSv-t.

IRODALOM:

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

2. M.M. Tkachenko, „Radiológia (helyettesítő diagnosztika és helyettesítő terápia)”

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

Esszé

Tantárgy:

Terv:

Bevezetés

1 Az ionizáló sugárzás közvetlen és közvetett hatásai

2 Az ionizáló sugárzás hatása az egyes szervekre és a test egészére

3 Mutációk

4 Nagy dózisú ionizáló sugárzás hatása biológiai tárgyakra

5. A test kétféle besugárzása: külső és belső

Következtetés

Irodalom

A SUGÁRZÁS BIOLÓGIAI HATÁSAI

A sugárzási faktor kialakulása óta jelen van bolygónkon, és mint a további kutatások kimutatták, az ionizáló sugárzás más fizikai, kémiai és biológiai természetű jelenségekkel együtt kísérte a földi élet kialakulását. A sugárzás fizikai hatásait azonban csak a 19. század végén, biológiai hatását az élő szervezetekre - a 20. század közepén kezdték vizsgálni. Az ionizációs sugárzás azokat a fizikai jelenségeket jelenti, amelyeket érzékszerveink nem érzékelnek, több száz sugárzással dolgozó szakember kapott nagy dózisú sugárzás miatti égési sérüléseket, és meghalt a túlzott kitettség okozta rosszindulatú daganatokban.

A világtudomány azonban ma többet tud a sugárzás biológiai hatásairól, mint bármely más fizikai és biológiai természetű tényező hatásáról a környezetben.

A sugárzás élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozásakor a következő jellemzőket azonosították:

· Az ionizáló sugárzás szervezetre gyakorolt ​​hatása ember számára nem észlelhető. Az embereknek nincs olyan érzékszerve, amely érzékelné az ionizáló sugárzást. Van egy úgynevezett képzeletbeli jólét időszaka - az ionizáló sugárzás hatásainak megnyilvánulásának inkubációs időszaka. Időtartamát nagy dózisú besugárzás csökkenti.

· Kis dózisok hatásai összeadódóak vagy kumulatívak lehetnek.

· A sugárzás nemcsak az adott élő szervezetet érinti, hanem annak utódait is – ez az úgynevezett genetikai hatás.

· Az élő szervezet különböző szerveinek megvan a maguk érzékenysége a sugárzásra. A 0,002-0,005 Gy dózis napi expozíciója esetén már változások következnek be a vérben.

· Nem minden szervezet érzékeli egyformán a sugárzást.

· Az expozíció a gyakoriságtól függ. A nagy dózis egyszeri expozíciója mélyrehatóbb hatásokat okoz, mint a frakcionált expozíció.

1. AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS KÖZVETLEN ÉS KÖZVETETT HATÁSAI

A rádióhullámok, a fényhullámok, a napból származó hőenergia minden típusú sugárzás. A sugárzás azonban akkor lesz ionizáló, ha képes az élő szervezet szöveteit alkotó molekulák kémiai kötéseit megbontani, és ennek következtében biológiai változásokat okozni. 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 atomjaira és molekuláira közvetlenül átvitt energiát ún közvetlen a sugárzás hatása. Néhány sejt jelentősen megsérül a sugárzási energia egyenetlen eloszlása ​​miatt.

Az egyik közvetlen hatás az karcinogenezis vagy a rák kialakulása. A rákos daganat akkor fordul elő, amikor egy szomatikus sejt kikerül a test ellenőrzése alól, és elkezd aktívan osztódni. Ennek kiváltó oka a genetikai mechanizmus rendellenessége, az ún mutációk. Amikor egy rákos sejt osztódik, csak rákos sejteket termel. A sugárzás hatásaira az egyik legérzékenyebb szerv a pajzsmirigy. 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, elveszítik energiájukat az atomok elektronjaival való elektromos kölcsönhatások miatt Elektromos kölcsönhatás kíséri az ionizációs folyamatot (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, hidroxi 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. A sejtekbe jutva megzavarják a kalcium egyensúlyát és a genetikai információ kódolását. 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 működnek, és nincs idejük szétválasztani őket. Így gyengülnek a védőgátak, és kedvező feltételek jönnek létre a szervezetben a mikrobiális vírusok és a rákos sejtek elszaporodásához.

A kémiai reakciókat okozó szabad gyökök sok olyan molekulát foglalnak magukban, amelyekre nem hat 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 objektum által ugyanabban a mennyiségben elnyelt más energiatípus 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 a szabad gyökök egymással vagy „egészséges” molekulákkal való kölcsönhatása eredményeként keletkeznek Biokémiai változások mint 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. Normál körülmények között a szervezet fenntartja az egyensúlyt a szabad gyökök és az enzimek termelése között. Az ionizáló sugárzás megzavarja ezt az egyensúlyt, serkenti a szabad gyökök növekedését és negatív következményekkel jár. Aktiválhatja a szabad gyökök felszívódását, ha antioxidánsokat és vitaminokat vesz fel étrendjébe A, E, C vagy szelént tartalmazó készítmények. Ezek az anyagok nagy mennyiségben felszívva semlegesítik a szabad gyököket.

2. AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS HATÁSA AZ EGYES SZERVEKRE ÉS A SZERVEZET EGÉSZÉRE

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 molekuláris szinten kezdődik. Az ionizáló sugárzásnak való közvetlen kitettség ezért specifikusabb. Az oxidálószerek szintjének emelkedése más hatásokra is jellemző. Ismeretes, hogy számos betegségnél különböző tünetek (láz, fejfájás stb.) jelentkeznek, és ezek okai is 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 rendelkeznek a legmagasabb sugárkárosodással. A keringési rendszer és a vörös csontvelő a leginkább kiszolgáltatott a besugárzásnak, 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.

RÁDIÓÉRZÉKENYSÉG. TÖRVÉNYBERGONNIER–TRIBONDEAU.

Sugárérzékenység - a biológiai tárgyak érzékenysége az ionizáló sugárzás károsító hatásaira. Számszerűsítés sugárérzékenység az ionizáló sugárzás bizonyos hatást kiváltó elnyelt dózisainak mérésével állítják elő. Számos tanulmányban az ionizáló sugárzás azon dózisának mérésén alapul, amely a besugárzott tárgyak 50%-ának halálát okozza (az úgynevezett 50%-os letális dózis, vagy LD 50).

Sok sugárzásra adott reakció bizonyos szövetekre és rendszerekre jellemző. Például a sejtek ilyen univerzális reakciója a besugárzásra, mint az osztódás késleltetése, könnyen kimutatható az aktívan burjánzó szövetekben, és nem mutatható ki olyan szövetekben, ahol a sejtosztódás gyenge vagy hiányzik. Ezért értékelni sugárérzékenységÁltalában olyan egyértelműen regisztrált reakciókat alkalmaznak, mint például a sejtek vagy organizmusok túlélése (vagy halála).

Az ionizáló sugárzás károsító hatásainak és a sugárkárosodásból az élőlények felépülésének mechanizmusainak tanulmányozása nagy jelentőséggel bír a sugárvédelmi módszerek kidolgozása és a daganatok sugárterápia hatékonyságának növelése szempontjából.

A fajok közötti különbségek köre sugárérzékenységélőlények igen széles, és több nagyságrendet is mér. Nem kisebb különbségek sugárérzékenység bejegyezte különböző sejtekés szövetek. A sugárérzékenyek (vérrendszer, belek és ivarmirigyek) mellett léteznek ún. rendszerek és szövetek(csont, izom és idegrendszer).

A sugárérzékenység belül változikéletkortól függően egy típus - életkor sugárérzékenység(tehát a legsugárérzékenyebbek a fiatal és idős állatok, a legsugárzóbbak az ivarérettek és az újszülöttek), nemtől - ivaros sugárérzékenység(a hímek általában sugárérzékenyebbek) és egyéniek sugárérzékenység ugyanazon vagy ugyanazon populáció különböző egyedeiben.

Tovább népesség A sugárérzékenység mértéke a következő tényezőktől függ:

genotípus jellemzői (az emberi populációban az emberek 10-12%-ára jellemző a fokozott sugárérzékenység). Ennek oka az örökletesen csökkent DNS-törések kiküszöbölési képessége, valamint a javítási folyamat csökkentett pontossága. A fokozott sugárérzékenység olyan örökletes betegségeket kísér, mint az ataxia-telangiectasia, xeroderma pigmentosum.);

a test fiziológiai (például alvás, erőnlét, fáradtság, terhesség) vagy kórélettani állapota (krónikus betegségek, égési sérülések);

nem (a férfiak sugárérzékenyebbek);

életkor (az érett emberek a legkevésbé érzékenyek).

A sugárérzékenység mértéke nemcsak fajon belül változik. Ugyanazon szervezeten belül a sejtek és szövetek sugárérzékenységükben is különböznek. Ezért az emberi test besugárzásának következményeinek helyes felméréséhez különböző szintű sugárérzékenységet kell felmérni.

Tovább sejtes szintje, a sugárérzékenység számos tényezőtől függ: a genom szerveződésétől, a DNS-javító rendszer állapotától, a sejt antioxidáns tartalmától, a redox folyamatok intenzitásától, a víz radiolízis termékeit hasznosító enzimek aktivitásától ( például a kataláz, amely elpusztítja a hidrogén-peroxidot, vagy a szuperoxid-diszmutáz, amely inaktiválja a szuperoxid gyököt).

Tovább szövet szint kerül végrehajtásra Bergonier szabálya–Tribondo:Egy szövet sugárérzékenysége egyenesen arányos a proliferatív aktivitással és fordítottan arányos az alkotó sejtek differenciálódási fokával. Következésképpen a szervezetben a leginkább sugárérzékeny szövetek az intenzíven osztódó, gyorsan növekvő és gyengén specializálódott szövetek, például a csontvelő vérképző sejtjei, a vékonybél hámja és a bőr. A legkevésbé sugárérzékenyek azok a speciális szövetek, amelyek rosszul megújulnak, például az izom-, csont- és idegszövet. Kivételt képeznek a limfociták, amelyek erősen sugárérzékenyek. Ugyanakkor az ionizáló sugárzás közvetlen hatásával szemben ellenálló szövetek nagyon érzékenyek a hosszú távú következményekre.

Szervi szinten a sugárérzékenység nemcsak a szervet alkotó szövetek sugárérzékenységétől, hanem annak funkcióitól is függ. A legtöbb felnőtt szövet viszonylag kevéssé érzékeny a sugárzás hatásaira.

Az ionizáló sugárzás biológiai hatásai. A szervezet károsodását meghatározó tényezők.

Az ionizáló sugárzásnak kétféle hatása van a szervezetre: szomatikus és genetikai. Szomatikus hatással a következmények közvetlenül a besugárzott személyben, genetikai hatással - utódaiban jelentkeznek. A szomatikus hatások korai vagy késleltetettek lehetnek. A koraiak a besugárzás után néhány perctől 30-60 napig terjedő időszakban jelentkeznek. Ezek közé tartozik a bőr kivörösödése és hámlása, a szemlencse homályosodása, a vérképzőrendszer károsodása, a sugárbetegség és a halál. A hosszú távú szomatikus hatások a besugárzás után több hónappal vagy évekkel jelentkeznek tartós bőrelváltozások, rosszindulatú daganatok, csökkent immunitás és lerövidülő várható élettartam formájában.

Az ionizáló sugárzás biológiai hatásait számos általános mintázat jellemzi:

1) Az élet mélyreható zavarait elhanyagolható mennyiségű elnyelt energia okozza.

2) Az ionizáló sugárzás biológiai hatása nem korlátozódik a besugárzott szervezetre, hanem kiterjedhet a következő generációkra is, ami a szervezet örökletes apparátusára gyakorolt ​​hatással magyarázható.

3) Az ionizáló sugárzás biológiai hatását rejtett (látens) periódus jellemzi, azaz a sugárkárosodás kialakulása nem figyelhető meg azonnal. A látens időszak időtartama többféle lehet percek akár több tíz évig, a szervezet sugárdózisától és sugárérzékenységétől függően. Így nagyon nagy dózisban (több tízezer) besugározva boldog) „sugár alatti halált” okozhat a kis dózisú besugárzás az idegrendszer és más rendszerek állapotának megváltozásához, évekkel a besugárzás után daganatok megjelenéséhez.

Az életkor, a fiziológiai állapot, a szervezet anyagcsere-folyamatainak intenzitása, valamint a besugárzási feltételek is nagy jelentőséggel bírnak. Ebben az esetben a szervezet besugárzási dózisán kívül a következő tényezők játszanak szerepet: a besugárzás ereje, ritmusa és jellege (egyszeri, többszörös, időszakos, krónikus, külső, általános vagy részleges, belső), fizikai. jellemzők, amelyek meghatározzák az energia testbe jutásának mélységét (röntgen, gamma-sugárzás, alfa és béta részecskék) , ionizációs sűrűség (alfa részecskék hatására nagyobb, mint más típusú sugárzás hatására). A ható sugárzási ágens mindezen jellemzői meghatározzák a sugárzás relatív biológiai hatékonyságát. Ha a sugárzás forrása a szervezetbe került radioaktív izotópok , akkor az ezen izotópok által kibocsátott ionizáló sugárzás biológiai hatása szempontjából nagy jelentőséggel bírnak azok kémiai jellemzői, amelyek meghatározzák az izotóp anyagcserében való részvételét, koncentrációját egy adott szervben, és ebből következően a szervezet besugárzásának jellegét.

A szervezet károsodását meghatározó tényezők:

1. A sugárzás típusa. Az ionizáló sugárzás minden fajtája hatással lehet az egészségre. A fő különbség az alfa- és béta-részecskék, a gamma- és a röntgensugárzás áthatoló erejét meghatározó energiamennyiség.

2. A kapott adag nagysága. Minél nagyobb a kapott sugárdózis, annál nagyobb az orvosbiológiai következmények valószínűsége.

3. A sugárzásnak való kitettség időtartama. Ha az adagot több napon vagy egy héten keresztül kapják, a hatások gyakran nem olyan súlyosak, ha egy hasonló adagot perceken belül kaptak.

4 . A cselekvésnek kitett testrész. A végtagok, mint a karok vagy lábak kapnak nagy mennyiség sugárzás kevésbé kifejezett károsodással, mint a hát alsó részén található szerveket alkotó vér.

5. A személy életkora. Az életkor előrehaladtával a sejtosztódás lelassul, és a szervezet kevésbé érzékeny az ionizáló sugárzás hatásaira. Miután a sejtosztódás lelassult, a sugárzás hatásai valamivel kevésbé károsak, mint amikor a sejtek gyorsan osztódnak.

6.  Biológiai különbségek. Vannak, akik érzékenyebbek a sugárzás hatásaira, mint mások.

A test egészét érő károsodás jellemzőit két tényező határozza meg: 1) a közvetlenül a besugárzásnak kitett szövetek, szervek és rendszerek sugárérzékenysége; 2) az elnyelt sugárzás dózisa és időbeli eloszlása. Ezek a tényezők külön-külön és egymással kombinálva határozzák meg a sugárzási reakciók uralkodó típusa(helyi vagy általános), sajátossága és megnyilvánulási ideje(közvetlenül besugárzás után, röviddel besugárzás után vagy hosszú távon) és azok jelentősége a szervezet számára.

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 adaptáció hibás lesz, a fejlődés ilyen vagy olyan valószínűségével kóros állapot. 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 a legrosszabb hatással vannak a gyermekek egészségére. A besugárzással érintett gyermekek morbiditási aránya 2-3-szor magasabb, magas a gyakran beteg, csökkent immunstátuszú gyermekek aránya (82,6%), többségük allergiás, nő a megbetegedések száma. szomatikus betegségek. Az Orenburg régió Totsky kerületének falvaiban, a vizsgálati helyszínhez közeli területen a felnőtt lakosság körében magasabb a prevalencia vegetatív-érrendszeri dystonia, patológia pajzsmirigy, terhesség. A gyakorlatilag egészséges gyermekek aránya ezekben a falvakban 6-7%, a kontrollterületen 15%; A gyermekek 50%-ának vannak szív- és érrendszeri rendellenességei, betegségei idegrendszer, valamint immunhiányos állapotok (a gyermekek 20-30%-a a kontrollterület 7-8%-ával szemben), a haj mangántartalma 7-szerese, réztartalma 8-szorosa, arzéntartalma 20-szorosa a normálisnak.

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 észlelték, ami megfelel az onkopatológia besugárzás utáni kialakulásának minimális időtartamának. 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 olyan területen élt, ahol magas szintek radioaktív talajszennyezés. 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 befedik 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 a megnövekedett radontartalom jelentősen megnöveli a bányászok tüdőrákos halálozási gyakoriságát, 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 kromoszóma-apparátus instabilitásában nyilvánulnak meg) átadhatók a következő generációknak. Az örökletes rendellenességek valószínűsége kisebb, mint a valószínűsége rákos betegségek, és a sugárdózis növekedésével növekszik a teljes populációban a besugárzásnak kitett egyedek száma és a besugárzott egyedek közötti házasságok száma. Szakértők szerint a 2 mSv-es ERF valószínűleg az összes 0,1-2%-át okozza genetikai mutációk. 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 sugárérzékenységi jellemzők széles skálája különböző csoportok népesség, alkalmazkodásuk az EMA különböző szintjeihez – mindez feltételezi az átlagostól a megnövekedett EMA-szintig terjedő széles átmeneti tartomány meglétét.

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 egységes állami rendszer működik az állampolgárok egyéni sugárdózisainak elszámolására és ellenőrzésére (USKID). A természetes háttérsugárzás szintjének folyamatos monitorozásán, az orvosi sugárdózisok szabályozásán és az ionizáló sugárforrásokkal dolgozó személyzet egyéni sugárdózisainak elszámolásán alapul.

Szabványokat alkottak 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 szükséges a koncentráció csökkentésére irányuló intézkedések megtétele (pinceszellőztetés, dekoratív javítások fal- és mennyezet tapétázással, 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 komplexumának (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 népesség és a kitett lakosság egészségére gyakorolt ​​lehetséges káros hatások megelőzése megnövekedett szintek sugárzás hatásai.

Fontos a környezeti analfabéta felszámolása a társadalomban, ezen belül is a sugárbiztonsági kérdésekről alkotott környezeti gondolkodásmód kialakítása. Szakképzett információs segítségre van szükség, beleértve az egészségügyi dolgozókat is a megelőzés terén radiofóbia a lakosság körében.

A test külső és belső besugárzása lehetséges. A külső expozíciót az alany kívülről érkező ionizáló sugárzásnak való kitettsége jellemzi. A belső besugárzás a szervezet, egyes szerveinek és szöveteinek besugárzása a szervezetbe került radioaktív anyagok ionizáló sugárzásával.

A külső sugárzás biológiai veszélyét a sugárzás típusa és energiája, a sugárforrás aktivitása (azaz az időegység alatt keletkező részecskék vagy gamma-kvantumok száma), a forrástól való távolság és a besugárzás időtartama határozza meg. A legveszélyesebb külső sugárzásnak kitett gamma- és neutronsugárzás.

A gamma-kvantumok végtelenül kicsi mérete az elektronok és az atommagok méretéhez képest lehetővé teszi számukra, hogy szinte akadálytalanul áthaladjanak a meglehetősen sűrű korlátokon, és elveszítsék útjukat. jelentéktelen mennyiségben energia. A neutronok áthatoló képessége a semlegességüknek köszönhető.

A belső expozíciót radioaktív anyagok határozzák meg, amelyek levegővel, táplálékkal, vízzel és a bőrön keresztül behatolnak az emberi szervezetbe. Legnagyobb mennyiség- belégzéssel. A légzőszervekből a radioaktív anyagok a vérbe, a nyirokba, gyomor-bél traktus. A vér radioaktív anyagokat szállít az egész szervezetben, ahol megtelepednek a különböző szervekben és szövetekben: csontokban, májban, lépben, pajzsmirigyben stb.

A légzés során a szervezetbe jutó radioaktív gázok kilégzéskor jelentős mennyiségben távoznak belőle. Például az ember által belélegzett radon 95%-a kilégzéskor távozik. Az oldható kémiai vegyületek (radioaktívak) gyorsabban szívódnak fel, mint az oldhatatlanok. A fehérjével stabil komplexeket (például ólommal) alkotó elemeket még lassabban távolítják el. A bőrön keresztül bejutó radioaktív anyagok aránya kicsi. A radioaktív gázok esetében azonban a bőr egy áthatoló membrán. Ismeretes, hogy a szervezetbe kerülő radionuklidok vagy radioaktív bomlás útján, vagy biológiai kiválasztási folyamatok eredményeként távoznak belőle.

A belső besugárzás elsősorban a leginkább sugárérzékeny szerveket érinti, amelyekben a radionuklidok koncentrálódnak. A stroncium-90 a csontszövetben koncentrálódik, megzavarva a csontvelő hematopoietikus működését, és a jód-131 a pajzsmirigyben koncentrálódik, gyulladást okozva, vagy akár a működés leállását is, a cézium-137 egyenletesen eloszlik az izomszövetben. Ezek a radionuklidok jelentik a legnagyobb veszélyt emberi test, meghatározta a csernobili baleset utáni radiológiai helyzetet.

A ROO-ban történt baleset következtében a lakosságot érő radioaktív hatások a következő típusúak lehetnek:

Külső besugárzás a radioaktív felhő áthaladása során;

A hasadási termékek radioaktív aeroszoljainak belélegzése miatti belső expozíció;

Radioaktív szennyeződés miatti érintkezés bőrés ruhák;

A földfelszín, épületek, építmények stb. radioaktív szennyeződése által okozott külső expozíció;

Belső expozíció szennyezett élelmiszer és víz fogyasztása miatt.

A testre gyakorolt ​​hatás tanulmányozásakor a következő jellemzőket azonosították:

Az ionizáló sugárzás hatásának megnyilvánulásának látens időszakának jelenléte, amelynek időtartama nagy dózisú besugárzás esetén csökken;

A sugárzás nemcsak az adott élő szervezetet érinti, hanem annak utódait is;

Az élő szervezet különböző szerveinek saját érzékenysége van a sugárzásra;

Általában nem minden szervezet reagál ugyanúgy a sugárzásra.

Tehát a sugárzás élő szervezetre gyakorolt ​​hatása számos, egymással összefüggő, változó intenzitású és időtartamú fizikai, fizikai-kémiai és biológiai folyamat komplexuma.

Biológiai hatások Az élő szervezetet érő sugárzás a sejtszinten kezdődik. A sejtek citoplazmából és sejtmagból állnak. A mag fő szerkezeti eleme a kromoszómák, amelyek DNS-molekulákból állnak, amelyek viszont egyedi szakaszokból állnak - örökletes információkat hordozó génekből.

Az ionizáló sugárzás kromoszómatörést okoz. Ez a genetikai apparátus megváltozásához vezet. Ha az ivarsejtekben lebomlik, akkor ez mutációkhoz (azaz eltérő tulajdonságokkal rendelkező utódok megjelenéséhez) vezet. Ionizáló sugárzás hatására káros mutációk lépnek fel különféle veleszületett rendellenességek formájában.

A genetikai hatások mellett úgynevezett szomatikus hatások (testi) figyelhetők meg. A xomatikus hatások közé tartozik a helyi bőrkárosodás (sugárégés), a szem szürkehályogja (a lencse sötétedése), a nemi szervek károsodása stb.

A szomatikus hatásoktól eltérően a sugárzás genetikai hatásait nehéz kimutatni, mivel kis számú sejtre hatnak, és hosszan tartó hatást fejtenek ki. látens időszak, tíz évvel a besugárzás után mérve.

A szervezetbe történő injekciót széles körben alkalmazzák, mint hatékony eszközt a sugárzás emberi szervezetre gyakorolt ​​pusztító hatásának csökkentésére. vegyi anyagok lehetővé téve az ionizáló sugárzás elleni védelmet. A szervezetet vegyszerekkel védik:

1) bevezetés a környezetbe kémiai vegyületek, amely megakadályozza a vízgyökök képződését és a vízmolekulák kémiai átalakulásának termékeit;

2) olyan kémiai vegyületek bevezetése, amelyek képesek intenzíven elnyelni a vízsugárzást;

3) olyan anyagok - kioltók - bejuttatásával a szervezetbe, amelyek hatására a gerjesztett molekulák energiája hőenergiává alakul, és így hozzájárul a test rádióellenállásának növeléséhez. Ezeket az anyagokat protektoroknak nevezzük. Ide tartoznak például a kéntartalmú aminosavak. A protektorok használata nem zár ki más módszereket sem, mint például a biológiai védekezés, a szervezet általános sugárrezisztenciájának növelése bizonyos vitaminok segítségével.

A vegyi sugárvédők a gyakorlatban elég jól beváltak. Meg kell azonban érteni, hogy a test sugárzás elleni védelme hatékony lesz, ha technikai, szervezeti és egészségügyi intézkedések komplexumáról van szó.