Биологическое действие ионизирующего излучения. Действие радиации
Содержание
Различие сделано между последствиями радиационного воздействия, которые возникают вскоре после облучения, - острые последствия, и последствиями, которые будут наблюдаться намного позже, - хронические последствия.
Острые Последствия
Острые последствия являются следствием большой дозы облучения на большую часть тела за короткий по продолжительности срок и в большинстве случаев приводит к смерти клеток организма. При превышении порогового значения (рисунок 2.13), повреждения неизбежны, и они увеличиваются с увеличением дозы. Индивидуальное пороговое значение может быть разным и это может изменить степень повреждений.
Острая лучевая болезнь и повреждение плода у беременных - примеры острых повреждений организма.
Острая лучевая болезнь
Клетки, которые являются наиболее чувствительными к радиации, - клетки с высокой частотой деления. Поэтому в первую очередь ионизирующее излучение будет воздействовать на кроветворные органы (красный костный мозг), кишечные слизистые оболочки и луковицы волос.
Кратковременная доза облучения на все тело более чем 1000 мЗв (mSv) = 1 Зв (Sv) приведет к острой лучевой болезни. Множество клеток и, следовательно, большие части живой ткани будут повреждены или погибнут. Функции облученного органа будут нарушены.
Последствия интенсивного облучения организма иногда проявляются уже через час или два: человек начнет чувствовать слабость и откроется рвота. Эти признаки обычно уменьшаются после двух дней, и в течение двух - трех недель - самочувствие человека улучшается. Однако, за это время число белых кровяных клеток существенно уменьшится, уменьшится и сопротивление организма заразным болезням. Это может привести к воспалительным болезням с высокой температурой, диарее, кровотечениям и потере волос.
Если человек поправляется от острого облучения, то останется риск хронических последствий.
Симптомы облучения и меры, которые необходимо принять, после облучения тела дозой в 3000-4000 мЗв (mSv):
Приблизительно 50% взрослых, подвергнувшихся облучению всего тела дозой в 3000-4000 мЗв (mSv), умрет в течение 30 дней. Доза 6000 мЗв (mSv) смертельна в большинстве случаев. Эти цифры применимы, если не проводится медицинское лечение. Незамедлительное и направленное квалифицированное лечение увеличивает процент выживания.
Генетические нарушения
Различаются внутриутробные повреждения и наследственные нарушения. Повреждения или патологические изменения клеток плода не передаются следующему поколению. Нарушения в половых клетках могут быть переданы и проявляются в более поздних поколениях в виде изменений или повреждений.
Вред плоду наносится дозами намного ниже, чем те, которые вызывают острую лучевую болезнь взрослого организма. Это связано с быстрым ростом плода вследствие ускоренного деления клеток.
Наблюдаются нарушения в развитии зародышей, подвергнутых облучению в период от 8 до 15 недель. Генетические нарушения в течение других периодов беременности не наблюдаются.
Виды воздействия на клетку вследствие облучения:
• без изменений - облучение не влияет на клетку;
• гибель клетки;
• восстановление;
- клетка восстанавливает молекулу ДНК;
- нарушения восстановления. Молекула ДНК получает ложную информацию, ведущую к мутации клетки. Мутации не обязательно отрицательные, но они могут также привести к генетическим нарушениям и раку.
Хронические последствия
Рак и наследственные болезни расцениваются как хронические последствия действия радиации.
Пороговое значение дозы облучения для хронических последствий отсутствует. Чем больше доза облучения, тем выше вероятность заболевания.
Рак
Клетка, у которой генетический код был изменен, может развиться в раковую клетку. Рак - болезнь, вызванная бесконтрольным делением клеток. 20% всех смертных случаев в мире - от раковых болезней.
Признаки лейкемии, вызванной ионизирующим излучением, обнаруживаются через 3-7 лет после облучения. Другие виды раковых болезней развиваются более длительное время.
Наследственные последствия
ДНК в половых клетках, также могут быть повреждены ионизирующим излучением. Это повреждение может быть передано следующему поколению. Но для того, чтобы это случилось, дефект клеток должен быть унаследован от обоих родителей.
Необходимые условия передачи генетических изменений следующему поколению:
• Хромосома в половой клетке повреждена
• Повреждены одинаковые хромосомы в клетках отца и матери
• Эмбрион должен развиться. Шансы эмбриона, выжить уменьшаются, если клетки повреждены.
Эти условия объясняют, почему наследственные последствия вреда организму настолько трудно оценить. Вероятность каждого условия мала. Вероятность того, что все три условия выполняются одновременно - чрезвычайно мала.
