7.3. Биологическое действие ионизирующих излучений

Каждый биологический вид обладает различной чувствительностью к действию ионизирующей радиации. Степень радиочувствительности зависит от индивидуальных особенностей организма, возраста, пола и от вида ткани.

Доза фотонного облучения D, вызывающая 50%-ную смертность

Обезьяны	2.5-6 Гр	Дрожжи	10-500 Гр
Рыбы	8-20 Гр	Простейшие	1000-3000
Насекомые	10-100 Гр

Пороговая доза однократного внешнего облучения всего тела человека составляет примерно 0.5 Гр.

При облучении нарушаются основные биохимические и физиологические процессы в организме. Образованные радикалы (типа ОН^- или Н⁺) обладают большим количеством энергии и приводят к разрыву химических связей. Взаимодействие свободных радикалов с молекулами белка, ферментов приводит к образованию новых химических соединений, не свойственных организму – токсинов. В этот процесс вовлекаются сотни и тысячи молекул, не затронутых излучением.

Дозы ионизирующих излучений

Доза	Эффект
< 0.1 мЗв/год	Угнетение жизнедеятельности
0.36-1.8 мЗв/год	Естественный фон, оптимальные Условия жизнедеятельности
0.05 Зв/год	ПД профессионала в год
0.05-0.1 Зв/год	Регистрация мутаций
0.25 Зв/год	Доза оправданного риска в ЧС
0.5-1 Зв/год	Нарушение кроветворения (лейкемия)
1-2.5 Зв за 2 часа	Легкая лучевая болезнь (выздоровление)
2.5-4 Зв за 2 часа	Средняя тяжесть лучевой болезни (50% смертность)
4-6 Зв за 2 часа	Тяжелая форма лучевой болезни (100% смертность в течении 2 недель)
6-10 Зв (любое время)	Смерть через 3 дня
10-100 Зв	Смерть через 2 часа
100-1000 Зв	Смерть под лучом

Биологические эффекты облучения могут быть детерминированными или стохастическими.

• Детерминированный эффект облучения имеет порог, тяжесть которого возрастает с увеличением дозы. К ним относятся: нарушение воспроизводительной функции, острая лучевая болезнь, радиационные ожоги, помутнение хрусталика глаза (лучевая катаракта). Наиболее чувствительны к облучению клетки костного мозга, которые являются органом кроветворения.

• Стохастические эффекты (вероятностные) не имеют дозового порога. Тяжесть их проявления не зависит от дозы. Они обычно обнаруживаются через длительное время после облучения. К ним относятся: возникновение злокачественных опухолей, генетические изменения, лейкозы.

Радиационные эффекты условно делятся на: соматические («сома»- по-греч. тело), которые проявляются у самого больного и генетические (наследственные), проявляющиеся у его потомства.

Острая лучевая болезнь развивается при однократном, повторном или длительном облучении проникающими излучениями (-лучи, рентгеновские лучи, нейтроны) дозой, превышающей 1 Гр. Выделяют 4 периода течения острой лучевой болезни:

- первичной реакции. Длится от нескольких часов до 3-4 суток. Появляется слабость, головная боль, рвота;

- скрытый (латентный). Длится от 3 дней до 3-4 недель. Происходит улучшение самочувствия, в крови появляются изменения, начинается выпадение волос;

- разгара. Длится 2-4 недели. Самочувствие ухудшается, повышается температура, обезвоживается организм, происходит кровоизлияние в органах и тканях;

• восстановления. При благоприятном течении заболевание длится от нескольких месяцев до нескольких лет.

Хроническая лучевая болезнь может развиться при непрерывном или повторяющемся облучении малыми дозами, превышающими ПДУ.

Внешнее облучение. Наиболее опасными являются рентгеновское, -излучение и нейтронное облучения.

Внутреннее облучение (попадание радиоактивных изотопов с пищей, при вдыхании, через кожу). Опасными являются -частицы и -частицы. При попадании на кожу -частицы вызывают ядерный загар. При этом происходит ожог кожи, образуются язвы.

В организме радиоактивные вещества распределяются в зависимости от их физико-химических свойств. Так, радиоактивный J накапливается в щитовидной железе; сурьма-Sr, U, Sr – в костях; Th-торий – в печени; равномерно распределяются изотопы цезия-Cs.

Выделение радиоактивных веществ из организма происходит через желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, почки, кожу.