17.Механизм воздействия ии на организм человека. Радиолиз воды. Стадии воздействия излучений на организм.

Механизм воздействия ИИ на организм человека можно представить в виде следующих стадий:

1.Физическая стадия: образование ионов и возбужденных молекул;

2.Химическая стадия :возникновение цепных реакций окисления, ведущих к распаду молекул и возрастанию активных продуктов

3.Биохимическая стадия: разрушение и распад клеток;

4.Физиологическая стадия: нарушение координации функций отдельных органов.:

Сочетание указанных стадий приводит к тому, что ничтожное по энергетическому эквиваленту первоначальное радиационное воздействие с течением времени через многочисленные повреждения организма проявляется в лучевой болезни. В этом состоит специфика действия ИИ на биологические объекты, т.е. производимый излучением эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается. Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической), поглощенной биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вызывают ИИ. Например, доза ИИ 5 Дж/кг приводик к тяжелой форме ЛБ, только интенсивное лечение может исключить смкрткльный исход. Если бы эту энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело человека на 0,001 град.С. Эта тепловая энергия заключена в стакане чая.

Нарушения биологических процессов могут быть либо обратимыми, когда нормальная работа клеток облученной ткани полностью восстанавливается, либо необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма в целом и возникновению лучевой болезни.

Повреждение клеточных структур формируется в результате ионизации атомов, молекул и макромолекул с образованием радикалов. Существенную роль в формировании биологических последствий играют продукты радиолиза воды, которая составляет 60-70% массы биологической ткани. При воздействии ИИ на воду образуются свободные радикалы Н и ОН, а в присутствии кислорода также свободный радикал гидропероксида (НО2) пероксида водорода (Н2О2),являющиеся сильными окислителями. Продукты радиолиза вступают в химические реакции с молекулами тканей, образуя соединения, не свойственные здоровому организму. Это приводит к нарушению отдельных функций или систем, а также жизнедеятельности организма в целом.

Интенсивность химических реакций, индуцированных свободными радикадами, повышается, и в них вовлекаются многие сотни и тысячи молекул, не затронутых облучением. Большие дозы излучения вызывают гибель клетки. При меньших дозах гибель наступает не сразу. Еще меньшие дозы вызывают гибель только части клеток. Временная потеря способности клеток к делению говорит о том, что клетки могут устранять нанесенное им повреждение и восстанавливать нормальный жизнедеятельный процесс деления. Однако способность клетки к восстановлению не безгранична.

19.Особенности действия малых доз радиации. Радиочувствительность тканей и органов. Отдаленные последствия излучений на организм.

Радиационных заболеваний от одноразового воздействия сравнительно малых доз радиации не существует, но облучение стимулирует возникновение различных заболеваний. Однако длительное воздействие малых доз радиации может привести к возникновению хронической формы ЛБ, проявляющейся через 15-3 года после начала облучения, протекающей вяло, без ярко выраженных проявлений периода разгара болезни. Высокая уязвимость красного костного мозга, вырабатывающего лейкоциты, приводит к ослаблению иммунной системы организма, к повышению восприимчивости к любым инфекциям, быстрой утомляемости, малокровию. Это связано с тем, что при малых дозах радиации поврежденные и погибшие клетки распределены в тканях случайным образом и небольшое количество функционально неполноценных клеток в большинстве тканей не играет существенной роли, хотяв будущем эти клетки могут послужить основой новообразований. Следовательно, никакие, даже самые малые, дозы радиации не могут быть абсолютно безвредными.

Подавление способности клеток делиться называется репродуктивной гибелью. Клетка, утратившая способность делиться не всегда имеет признаки повреждений, она может еще долго жить и после облучения. В настоящее время считается, что большинство острых и отдаленных последствий облучения организма – результат репродуктивной гибели клеток, которая проявляется при попытке таких клеток разделиться. Клетки организма имеют различную радиационную чувствительность. В соответствии с убытием степени радиочувствительности клетки организма можно разделить в такой последовательности:

1.Высокая чувствительность к радиоактивному излучению: лейкоциты(белые кровяные тельца), кроветворные клеткикостного мозга, зародышевые клетки семенников и яичникоув, клетки эпителия тонкого кишечника;

2.Средняя чувствительность: клетки зародышевого слоя кожи и слизистых оболочек, клетки сальных и потовых желез, клетки эпителия хрусталика, клетки сосудов:

3.Достаточно устойчивость к излучениям: клетки печени, мышечные клетки, клетки соединительной ткани, костные клетки.

ИИ оказывают воздействие на все системы и ткани организма, которые реагируют на них как единое целое.

Установлено, что ткани, клетки которых активно делятся, более подвержены действию радиации, чем ткани с неделящимися клетками. Так как наибольшее деление клеток происходит в растущем организме, воздействие радиации на детский организм особенно опасно.

Радиочуаствительность органов зависит не только от радиочувствительности тканей, которые составляют орган, но и от его функций. Например, нервная ткань принадлежит к достаточно устойчивой структуре. Т.к. нервные клетки слабо подвержены воздействию ИИ. Но в функциональном отношении нервная ткань наиболее радиочувствительна, потому что самые ранние реакции организма на общее получение проявляются в расстройстве подвижности и уравновешенности процессов возбуждения и торможения нервной системы. У взрослого человека наиболее уязвимым является красный костный мозг, вырабатывающий клетки крови, которые сами не делятся и быстро «изнашиваются». Поэтому организм нуждается в постоянном их обновлении. Вырабатываемые костным мозгом лейкоциты выполняют функцию защиты организма от попавших в него возбудителей инфекционных заболеваний (иммунная защита) В результате нарушения кроветворения костным мозгом резко снижается содержание лейкоцитов в крови, что приводит к снижению сопротивляемости организма различным инфекциям.

Наиболее чувствительным органом грудной клетки являются легкие. Радиационные пневмониты(воспаление легких сопровождаются потерейэпителиальных клеток, которые выстилают дыхательные пути, воспалением дыхательных путей и кровеносных сосудов. Эти эффекты могут вызвать легочную недостаточность и даже гибель организма в течение нескольких месяцев после облучения грудной клетки.

В системе органов пищеварения при одноразовом равномерном облучении наиболее радиочувствительной является печень, затем идут в порядке убывания радиочувствительности поджелудочная железа, кишечник, слюнные железы, язык, полость рта.

Относительно высокой радиочувствительностью обладают клетки волосяных фолликулов. После облучения дозой 3-4Гр(300-400 рад) волосы начинают редеть в течении 1-3 недель. Затем рост волос может возобновиться.

Широкое разнообразие отдаленных последствий , наблюдаемое в разных тканях, различия в сроках проявления, также и скорости развития заболевания связывают в настоящее время со скоростью деления клеток ткани. Острые радиационные эффекты проявляются рано в быстро делящихся тканевых клетках, а отдаленные эффекты проявляются намного позже в медленно делящихся клетках.

Из отдаленных последствий на первом месте стоят раковые заболевания, а среди них- лейкозы (рак крови), пик который в зависимости от возраста облучаемых приходится на 5-25 год после облучения.(у детей до 15 лет – через 10лет. У людей30-34 лет- через 15 лет, у людей старше 45 лет – через 25 лет) Болезни крови у детей подвергшихся радиационному воздействию в 3,3 раза превышают средние республиканские показатели. У группы населения РБ, проживающего и переселенного с территорий с уровнем радиоактивного загрязнения по цезию-137 выше 555 кБк/м2отмечается рост показателей болезни бронхиальной системы, кровообращения, пищеварения, нервной и эндокринной систем. В результате загрязнения окружающей среды радионуклирами йода увеличилась численность детей, больных раком щитовидной железы. Еще одно возможное и очень серьезное последствие облучения значительной части населения – накопление мутаций в генофонде. При большом числе накопившихся мутаций, которые раньше не проявлялись, существует вероятность того, что может возникнуть ситуация, когда генофонд будет не в состоянии обеспечить воспроизводство нации.