4.2. Поражающее действие ионизирующего излучения.

Биологическое действие ионизирующего излучения условно можно подразделить на первичные физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата, и нарушение функций целого организма как следствие первичных процессов[ 65-74 ].

В результате облучения в живой ткани, как и в любой среде, поглощается энергия излучения и возникают возбуждение и ионизация атомов облучаемого вещества. Поскольку у человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода (около 75 %), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН^- и Н⁺ и последующими ионными каталитическими взаимодействиями этих радикалов между собой и с молекулами белка. Это и есть косвенное (непрямое) действие излучения через продукты радиолиза воды. Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и др. изменения.

В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни и гибели клеток. Наиболее радиочувствительны клетки постоянно обновляющихся тканей некоторых органов (костный мозг, селезенка, половые железы и др.). Изменение на клеточном уровне, гибель клеток приводит к таким нарушениям в тканях, в функциях отдельных органов и в межорганных взаимосвязанных процессов организма, которые вызывают различные последствия для организма или его гибель. Классификация возможных последствий облучения организма приведена ниже.

Соматические (телесные) эффекты – это последствия воздействия облучения на самого облученного, а не на его потомство. Соматические эффекты облучения делят на стохастические (вероятностные) и нестохастические.

К нестохастическим соматическим эффектам относят поражения, вероятность возникновения и степень тяжести которых растут по мере увеличении дозы облучения, и для их возникновения существует дозовый порог. К таким эффектам относят, например, лучевой ожог, катаракту глаза, повреждение половых клеток (кратковременная или полная стерилизация).

Длительные наблюдения за персоналом и населением, подвергавшимся воздействию повышенных доз облучения показало, что длительное облучение при дозах до 50 мЗв в год взрослого человека не вызывает вредных соматических изменений. Не наблюдаются нестохастические эффекты при длительном хроническом облучении, если эквивалентная доза облучения не превышает 500 мЗв в год на любой орган, кроме хрусталика (для него –150 мЗв в год).

Стохастическими эффектами считаются такие, для которых от величины дозы облучения зависит только вероятность возникновения, а не их тяжесть, и отсутствует дозовый порог (хотя это утверждение и не окончательное). Основными стохастическими эффектами являются канцерогенные и генетические. Поскольку эти соматико-стохастические и генетические эффекты облучения имеют вероятностную природу и длительный скрытый (латентный) период, измеряемый десятками лет после облучения, они трудно обнаруживаемы.

К соматико-стохастическим эффектам относят злокачественные новообразования и опухоли, индуцированные излучением. Вероятность их появления зависит от величины дозы облучения, но не исключается и при малых дозах.

Генетические эффекты – врожденные уродства возникают в результате мутаций и других нарушений в половых клеточных структурах, ведающих наследственностью. Генетические эффекты, так же, как и соматико-стохастические.

Выход обоих эффектов мало зависит от мощности дозы, а определяется суммарной накопленной дозой.