БЖД

10. .Електричний опір тіла людини визначається в основному електричним опором рогового шару шкіри, який при сухій шкірі і за відсутності на ній ушкоджень сягає сотень тисяч ом. .Якщо ці умови не виконуються, електричний опір шкіри падає до 1 000 Ом. .

Зверніть увагу!

1)Причиною зменшення опірності людини електричному струму може бути сп’яніння, гіпергідроз (підвищена пітливість), переохолодження організму, хворобливий стан тощо..

2)Для прогнозування наслідків дії електричного струму на організм людини і розробки засобів захисту електрич­ ний опір організму людини приймається 1 000 Ом..

11. .Результат ураження людини електричним струмом залежить від кількох факторів:

1)сили струму і часу, упродовж якого він проходить через організм;

2)виду електричного струму (постійний чи змінний);

3)шляху, яким електричний струм проходить крізь тіло людини. .

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

Найнебезпечнішими шляхами проходження електрич­ ного струму через організм людини є такі, що уражають головний мозок (струм проходить шляхами «голова –. руки», «голова – ноги») або серце й легені (струм проходить від однієї руки до іншої або від руки до ніг)..

12. .За умови, що струм проходить шляхом від руки до ніг, а уражаюча напруга становить Uураж= 220 В, характер ураження залежить від сили струму (табл. .3..12):

Таблиця 3.12

Дія електричного струму на організм людини

Зверніть увагу!

Фібриляція (від лат. .fibra – волокно) – це різночасне і розрізнене скорочення окремих волокон серцевого м’яза, яке не спроможне підтримувати його ефективну роботу, котре самостійно (без енергійних лікувальних заходів) не проходить і призводить до зупинки серця..

13. .Електричний струм, при якому уражена людина може самотужки звільнитися від уражаючих елементів електричного кола, називається допустимим струмом..

14. .Вважають, що сила допустимого електричного струму стано-

вить Iдоп= 2 мА за тривалості його дії τдоп > 10 с, а за меншої тривалості – Iдоп = 6 мА (при τдоп ≤ 10 с)..

15. .Електричний струм, при якому людина не може самотужки звільнитися від уражаючих елементів електричного кола, називається таким, що не відпускає (невідпускним)..

16. .Смертельні ураження людини електричним струмом в основ­ ному пов’язані з двома причинами: 1) з дією електричного струму на нервові центри, наслідком чого є зупинка дихання

і смерть від асфіксії (удушення) та від фібриляції шлуночків серця; 2) з порушеннями мозкового кровообігу..

17. .Безумовно небезпечними, з можливим смертельним наслідком вважають електричні струми, сила яким перевищує. 100 мА. .

18. .Сила струму, що протікає через тіло людини, визначається прикладеною напругою (закон Ома). .Загальної закономірності щодо того, які напруги слід вважати небезпечними, а які ні, не існує. .Відомі випадки смертельного ураження людини, яка опинилася під дією електричної напруги 12 В. .Водночас відмічені випадки виживання людини, ураженої значно вищою напругою, наприклад, при страті на електричному стільці. .

19. .Відносно безпечними для людини вважають напруги від 12 В до 36 В. .Напруги, вищі за 36 В, вважаються небезпечними..

ПРИКЛАД

Під час ремонту електропроводки у власному гаражі в результаті недотримання правил техніки безпеки (робота без

захисних рукавичок і резинового взуття, стоячи на бетонній підлозі) людина була уражена електричним струмом. Які наслідки може мати це ураження, якщо напруга в електромере-

жі становить 220 В?

РОЗВ’ЯЗАННЯ

За законом Ома, сила електричного струму прямо пропорційна напрузі і зворотно пропорційна опору. Приймаючи електричний опір тіла людини 1 000 Ом, знаходимо І = U/R = 220/1000 = 0,22 А, або 220 мА. Така сила змінного електричного струму промислової частоти за табл. 3.12 відповідає фібриляції серця і паралічу дихання.

ВІДПОВІДЬ

Наслідки ураження електричним струмом можуть виявитися смертельними.

ПИТАННЯ, ЗАВДАННЯ І ТЕСТИ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. .Дайте визначення терміну «урбанізація». . Наведіть аргументи на підтвердження того, що Україна є урбанізованою державою. . Які регіони України найбільш урбанізовані?

2. .Із чого (із якої суміші газів) складається чисте атмосферне повітря? Які домішки (речовини-полютанти) викликають забруднення атмосферного повітря у великих містах?

3. .Схарактеризуйте типи і структуру відходів у великих містах? Яким є основні способи утилізації міських відходів?

4. .Дайте визначення терміну «шум». .У чому проявляються негативні наслідки шумового забруднення великих міст?

5. .Розрахуйте рівень шуму, створений N-джерелами, якщо рівень шуму від кожного з них становить L1. .Виконайте розрахунки для: 1) N = 100, L1 = 65 дБ; 2) N = 50, L1 = 85 дБ..

6. .Розв’яжіть одну із задач на визначення рівня шуму, створеного транспортним потоком, у складі якого є легкові і вантажні автомобілі..

7. .Схарактеризуйте основні правила, якими має керуватися пішохід, перетинаючи проїжджу частину дороги: 1) у місті; 2) за містом?

8. .У чому полягає негативна дія на людину оптичних електромагнітних випромінювань:

А – ультрафіолетового випромінювання; Б – видимого світла; В – інфрачервоного випромінювання?

9. .Які шуми чинять позитивну, благотворну дію і не викликають ані надмірного подразнення нервової системи, ані порушення нормальних фізіологічних функцій людського організму?

А – нерозбірливі розмова пошепки або розмова вголос середньої гучності; Б – слабкі шуми природного походження (шелест листя, дзюр-

чання струмка тощо); В – шум у салоні автомобіля або у вагоні поїзда;

Г – шумів, які б чинили позитивну, благотворну дію, не існує.

10. .Який висновок можна сформулювати, аналізуючи закон Вебера-Фехнера?

А – органи чуття людини відчувають вплив на організм зовнішніх подразників прямо пропорційно їх силі;

Б – органи чуття людини відчувають вплив на організм зовнішніх подразників зворотно пропорційно їх силі; В – органи чуття людини відчувають вплив на організм зовнішніх подразників лише у разі зміни останніх в 2 рази; Г – органи чуття людини відчувають зміну будь-якого подразника лише тоді, коли його інтенсивність змінюється в 10 разів.

11. .Від яких факторів залежить електричний опір тіла людини?

А – від сухості і товщини рогового шару шкіри; Б – від ступеню сп’яніння людини; В – від самопочуття людини і її настрою; Г – від усіх перелічених вище факторів.

Модуль 3. 

Небезпеки урбанізованого життєвого середовища

ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ

Тема 3.2. 

РАДІАЦІЯ ТА ЇЇ НЕБЕЗПЕКА

Радіація і життєдіяльність людини Дія радіації на людину. Променева хвороба Радіаційні ризики

Радіозахисне харчування в умовах радіаційного забруднення

Управління радіаційною безпекою Кількісне оцінювання радіаційних ризиків

ЛІТЕРАТУРА

1. .Желібо Є. П., Зацарний В. В. Безпека життєдіяльності: підручник. .– К..: Каравела, 2008. .– 280 с..

2. .Желібо Є. П., Заверуха Н. М., Зацарний В. В. Безпека життєдіяльності: навчальний посібник для студентів ВЗО. .– К.., 2005. .– 320 с. .

3. .Пістун І. П. Безпека життєдіяльності: навчальний посібник. .– Суми, 1999..–301 с..

4. .Смирнов В. А., Дикань С. А. Безпека життєдіяльності: навчальний посібник – Полтава, 2008. .– 304 с..

5. .Ярмоненко С. П. Радиобиология человека и животных:­ учебник. .– М..: Высшая школа, 1988. .– 424 с. .

НАЙВАЖЛИВІШІ ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ ТЕМИ 3.2:

§ 3.2.1 Радіація і життєдіяльність людини

1. .Радіація (від лат. .radiatio – випромінювання) – випромінювання, променевисилання, зокрема викидання частинок (та/або квантів) ядрами атомів деяких хімічних елементів. .

2. .Радіоактивне випромінювання – один із видів іонізуючого випромінювання (поряд із космічними променями, рентгенівським випромінюванням та ін..)..

3. .Людство постійно перебувало й перебуває під дією іонізуючих випромінювань, у тому числі й радіації. .

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

Іонізуюче випромінювання – фактор, який постійно супроводжував еволюцію людини і нині супроводжує її життєдіяльність..

4. .Будь-які потоки частинок або квантів енергії, під час взаємодії яких з речовиною відбувається іонізація (утворюються електричні заряди протилежних знаків), можуть називатися іонізуючими променями. .

5. .Важливою складовою іонізуючих випромінювань, під постійною дією яких знаходиться все живе на Землі, є космічні промені: до їхнього складу входять протони (близько 86%), альфа-час- тинки (близько 13%), електрони (близько 1%). .

6. .Повітря, яким ми дихаємо, завжди є іонізованим: кожний 1 см3 повітря містить від 103 до 105 іонів..

Зверніть увагу!

Іонізацією називають перетворення атомів і молекул в іони: під дією зовнішнього впливу (наприклад, іонізуючого випромінювання) від атома чи молекули відриваються один або декілька електронів; атом, позбавлений електрона (електронів), перетворюється на позитивно заряджений іон – катіон. Негативно заряджений іон, який утворюється при отриманні атомом чи молекулою надлишкового, «зай­ вого» електрона називається аніоном.

7. .Основними видами радіоактивних випромінювань є потоки частинок (альфа α-, бета β-), або потоки електромагнітної енергії – гамма γ-промені (γ-кванти), утворені внаслідок перетворень ядер атомів. .

Зверніть увагу!

Радіоактивні випромінювання мають спільні властивості:

• здатність проникати крізь матеріали різної щільності. . • здатність іонізувати живі клітини організму..

Ці обидві властивості радіоактивних випромінювань заслуговують на особливу увагу, оскільки стосуються способів захисту від радіації і біологічного впливу її на людину..

8. .Сучасна назва явища – радіоактивність – виникла після відкриття у 1898 році Марією Склодовською-Кюрі (1867–1934) та її чоловіком П’єром Кюрі (1859–1906) нового хімічного елемента, названого ними Радій (у перекладі з грецької – променевий). .

NON MULTA, SED MULTUS

Розрізняють два види радіоактивних випромінювань – корпускулярне та електромагнітне. .Корпускулярне випромінювання – це потік частинок, які мають ненульове значення маси спокою. .До цього типу випромінювання відносять потоки електронів, позитронів, протонів, ядер різних хімічних елементів (Гелію, Оксигену та ін..), а також нейтронів – елементарних незаряджених частинок. .

Електромагнітне випромінювання, що у більшості випадків супроводжує корпускулярне випромінювання, – це сукупність змінних електричного й магнітного полів, що їх генерують (викидають) радіоактивні атомні ядра при переході з вищих збуджених енергетичних рівнів на нижчі. . Поширюється електромагнітне випромінювання у вигляді квантів (порцій) енергії. .

9. .Гамма-випромінювання, яке супроводжує всі типи радіоактивності, виникає як наслідок вивільнення надлишку енергії збуджених ядер радіоактивних продуктів. .

NON MULTA, SED MULTUS

Усі види радіоактивного випромінювання супроводжуються звільненням різної кількості енергії і різною проникною здатністю, тож вони чинять різний вплив на живі організми й екосистеми вза- галі. .Альфа-випромінювання є корпускулярним випромінюванням, яке являє собою потік важких частинок (ядер атомів Гелію ). ..

Добре, що воно затримується навіть аркушем паперу і практично не здатне проникнути через шкіру людини (рис. .3..1). .Через це воно є практично безпечним, якщо тільки не потрапляє всередину організму людини через відкриту рану, з їжею або з повітрям. .Але потрапивши всередину живого організму, альфа-випромінювання нано- ситьйомувеличезнушкоду. .Бета-випромінювання (потікелектронів e−01 або позитронів e+01 ), що також є корпускулярним випромінюванням, має значно більшу проникність і здатне проходити в тканини організму на глибину до одного-двох сантиметрів. . Натомість найбільшу проникну здатність має гамма-випромінювання, що належить до електромагнітного випромінювання. . Частково гамма-ви- промінювання затримується лише товстою металевою (свинцевою)

або бетонною плитою. .Поширюються гамма-кванти (гамма-промені з довжиною хвилі λ, меншою за 0,01 нм), як і інші види електромагнітного випромінювання (ультрафіолетове з довжиною хвилі λ від . 400 нм до 50 нм, рентгенівське з довжиною хвилі λ від 50 нм до . 0,01 нм), зі швидкістю, яка дорівнює швидкості світла. .

Рис. 3.1. Проникна здатність різних типів радіоактивного випромінювання

10. .Радіоактивне опромінення, що його постійно зазнає людина внаслідок дії природних джерел радіації (космічні, сонячні промені, земне випромінювання), називають природним радіа­ційним фоном. .

NON MULTA, SED MULTUS

Природний радіаційний фон формується за рахунок двох джерел: 1) радіоактивного випромінювання, що створюється розсіяними в природі радіонуклідами, які містяться у земній корі, приземному повітрі, ґрунті, воді, рослинах, продуктах харчування, в організмах тварин і людини (84%) і 2) космічного випромінювання (16%). .Основними радіоактивними ізотопами, що містяться у гірських породах Землі і спричиняють своїм випромінюванням утворення природного радіаційного фону, є Калій-40; Рубідій-87; члени двох радіоактивних сімейств, що беруть початок від Урану-238 і Торію-232 – довгоживучих ізотопів, котрі ввійшли до складу Землі від самого її утворення..

Техногенний радіаційний фон спричиняється головним чином переробкою і переміщенням гірських порід, спалюванням кам’яного вугілля, нафти, газу та інших викопних матеріалів, а також випробуваннями ядерної зброї та ядерною енергетикою..

11. .За даними Наукового Комітету ООН з питань дії атомної радіації (НКДАР), радіоактивне опромінення людини, спричинене дією природних джерел радіоактивності, становить близько 83% усієї радіації, отриманої людиною. . Решта 17% опромінення людини спричиняється техногенними джерела­ ми радіоактивності..

12. .Загальна кількість розпадів радіоактивних ядер в одиницю часу (за 1 секунду) називається активністю радіоактивної

речовини. .Вимірюють активність у беккерелях: 1 Бк = 1 розпад за секунду. .Крім беккереля, іноді використовується позасистемна одиниця радіоактивності – кюрі: 1 Кі = 3,7 · 1010 Бк. .Зручність використання цієї одиниці пояснюється тим, що вона відповідає активності 1 грама Радію-226 – історично першого препарату, на якому були вивчені закони радіоактивного розпаду..

NON MULTA, SED MULTUS

Одиниця активності радіоактивного препарату – беккерель – . отримала свою назву на честь видатного французького фізика Антуана Анрі Беккереля (1852–1908), професора Паризького національного природничо-історичного музею і Політехнічної школи, Нобелівського лауреата з фізики (1903 р..)..

Радіоактивний розпад завжди відбувається із чітко визначеною швидкістю. .Час, упродовж якого розпадається половина всіх атомів даного радіоактивного елемента, називається періодом напіврозпаду цього елемента. .Процес розпаду продовжується безперервно. .За час, що дорівнює одному періоду напіврозпаду, залишаються незмінними кожні 50 атомів із 100, за наступний аналогічний період часу 25 з них розпадаються і так далі за експоненціальним законом. . Саме кількість розпадів за секунду в радіоактивному зразку свідчить, наскільки активний в радіаційному відношенні даний препа- рат. .Уран-238 має період напіврозпаду 4,47 млрд. .років, Торій-234 – 24,1 доби, Протактиній-234 – 1,17 хвилин. .Найнебезпечнішим у побуті є радіоактивний газ радон. .Радіоактивний елемент Радон-222 має період напіврозпаду 3,823 доби. .

Під час аварії на ЧАЕС були викинуті з реактора два основних радіонукліди – Цезій-137 і Стронцій-90, які й нині накопичуються в продуктах харчування рослинного й тваринного походження і є джерелом внутрішнього опромінення людини. .Ці радіонукліди мають періоди напіврозпаду близько 30 років (Цезій-137 – 30,17 ро­-. ків, Стронцій-90 – 28,79 років). .За оцінками фахівців з радіобіології, радіонуклід стає безпечним, коли минає 10 напівперіодів його розпаду. .Тож, залишковий вплив уражаючих факторів радіації, спричинений цими радіоактивними нуклідами, буде спостерігатися ще близько 300 років..

13. .Дослідним шляхом встановлено, що дія радіації спричиняє такі ефекти:

1) тепловий (температурний); 2) електричний; 3) енергетичний; 4) біологічний..

Зверніть увагу!

1) Тепловий ефект полягає у нагріванні речовини (підвищенні температури препарату, що опромінюється). . Тепловий ефект оцінюють за зростанням температури, вимірюючи її у 0С..

2)Електричний ефект оцінюють за іонізуючою дією радіа­ ції. . Кількісною характеристикою електричного ефекту, спричиненого дією радіації, є експозиційна доза випромінювання. .

3)Енергетичний ефект оцінюють за величиною поглиненої опроміненою речовиною енергії. . Кількісною характеристикою енергетичного ефекту, спричиненого дією радіації, є поглинена доза опромінення. .

4)Біологічний ефект оцінюють за величиною радіаційних уражень живих тканин і організмів. .Кількісною характеристикою біологічного ефекту, спричиненого дією радіації, є еквівалентна доза опромінення. .

14. .Експозиційна доза випромінювання чисельно дорівнює сумарному заряду іонів кожного знака окремо, який утворюється в одиниці маси (в 1 кг) іонізованого радіацією повітря. .

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

1)У Міжнародній системі одиниць фізичних величин (СІ) одиницею експозиційної дози випромінювання є кулон на кілограм (Кл/кг). .

2)Позасистемною одиницею експозиційної дози випро-

мінювання є рентген (Р): 1Р = 2,58 · 10-4 Кл/кг..

NON MULTA, SED MULTUS

Одиниця поглиненої дози опромінення – грей – отримала наз­ ву від прізвища англійського вченого XX століття Луї Гарольда Грея (1915—1965), визнаного фахівця в галузі радіобіології, якому вдалося встановити кількісні зв’язки між фізичними і біологічними наслідками іонізуючого опромінення. .

Англієць Л. . Г. . Грей є лауреатом Міжнародної премії імені . В. .К. .Рентгена, а його ім’я присвоєне найавторитетнішій англійській лабораторії, яка є провідним Міжнародним науково-дослід- ницьким центром у галузі радіаційної онкології..

15. .Кількісну оцінку радіаційної небезпеки, пов’язану зі шкідливими ефектами при хронічному опроміненні людини малими дозами (що не перевищують 100 мЗв на рік – п’яти гранично допустимих річних доз професійного опромінення) здійснюють, використовуючи для цього окрему характеристику – еквіва­ лентну дозу опромінення. .

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

У Міжнародній системі одиниць фізичних величин (СІ)

одиницею еквівалентної дози опромінення є зіверт (Зв)..

NON MULTA, SED MULTUS

Одиниця еквівалентної дози опромінення – зіверт – отримала назву від прізвища шведського вченого XX століття Рольфа

Максиміліана Зіверта (1896—1966), визнаного фахівця в галузі дозиметрії й радіаційної безпеки, з ініціативи якого по всьому світові була створена розгалужена мережа станцій спостереження за радіоактивним забрудненням навколишнього природного середовища. .

І грей (Гр), і зіверт (Зв) були одночасно запроваджені як одиниці вимірювань фізичних величин відповідно до рішення .

XVI Генеральної Конференції з мір і ваг (Париж, жовтень 1979 р..)..

Зверніть увагу!

1)Еквівалентна доза опромінення (у зівертах) є основ­ ною характеристикою при оцінюванні небезпеки, що проявляється у вигляді викликаних радіацією хронічних хвороб людини. .

2)На практиці вважають, що шкода організму людини, заподіяна g-опроміненням дозою 1 Зв, спричиняється джерелом радіації з експозиційною дозою випромінювання 100 рентген (за умови, що ця радіація повністю поглинається організмом). .Виходячи з такого припущення, вважається, що 1 Зв = 100 бер (1 бер — біологічний еквівалент рентгена)..

16. . Для зіставлення різних видів іонізуючих випромінювань –. нейтронів,електронів,гамма-ірентгенівськихпроменівіт. .д. .–. в радіобіологіїї введене поняття відносної біологічної ефектив­ ності, скорочено ВБЕ..

17. . Еквівалентна доза опромінення може бути розрахована як добуток поглиненої дози опромінення на відносну біологічну ефективність ВБЕ, яка враховує здатність випромінювання даного виду пошкоджувати тканини організму. .

NON MULTA, SED MULTUS

ВБЕ показує, у скільки разів більше або менше потрібно поглиненої енергії реального, конкретного випромінювання в порівнянні з деяким взірцевим, еталонним потоком радіації, аби спостережуваний радіаційно-індукований ефект був таким самим. . За взірцеве зазвичай приймають рентгенівське випромінювання із заданою енергією (точніше – із заздалегідь установленим розподілом по енергетичному спектру). .При цьому приймають такий склад м’якої біологічної тканини, що опромінюється (за масою): 76,2%Оксигену;11,1%Карбону;10,1%Гідрогену;2,6%Нітрогену. . Причина різної біологічної ефективності й відповідно різної шкоди, заподіяної іонізуючими випромінюваннями живому організму криється у фізиці проходження випромінювання через речовину. . Встановлено, елементарні фізичні акти взаємодії істотно різняться, наприклад, для рентгенівських квантів і нейтронів чи протонів. .Електромагнітні кванти викликають тільки іонізацію й збудження атомів речовини, не змінюючи його ядерного складу, тоді

як при опроміненні нейтронами стають можливими ядерні реакції – вибивання протонів і ядер зі складних і тому «ранимих» біологічних молекул. .Вибиті протони і ядра віддачі, у свою чергу, іонізують живу тканину. .Все це в сукупності й запускає вигадливий ланцюжок біохімічних перетворень, які в остаточному підсумку приводять до радіаційно-індукованого ефекту. . Тож, у складній проблемі щодо впливу радіації на живий організм тісно переплітаються фізика, біологія, радіобіологія, дозиметрія, безпека життєдіяльності та інші науки..

18. .Наслідки опромінення різних частин тіла людини однаковими дозами радіації є різними, бо вони (органи, тканини) мають різну чутливість до іонізуючого опромінювання..

19. .Отримані різними органами і тканинами сумарні дози опромі­ нення підраховують, помножуючи їх на коригуючі коефіцієнти (коефіцієнти радіаційного ризику КРР або зважуючі коефіцієнти W), рекомендовані Міжнародною комісією з радіаційного захисту (МКРЗ). .

NON MULTA, SED MULTUS

Рекомендовані МКРЗ значення зважуючих факторів W є такими: для усього тіла (рівномірне опромінення) – 1; для статевих залоз –– 0,25; для молочної залози – 0,15; для червоного кісткового мозку і легень – 0,12; для щитовидної залози і кісткової поверхні – 0,03; для решти органів – 0,06. .Зважуючі фактори, таким чином, чисельно означають, наскільки більшим чи меншим є ризик (імовірність) виникнення стохастичних ефектів у різних органах при опроміненні їх рівними дозами радіації. .При знаходженні числових значень зважуючих факторів МКРЗ апріорі прийняла лінійну (безпорогову) залежність частоти прояву стохастичних ефектів від дози опромінення, згідно із якою шкідливість дії випромінювання лінійно спадає до нуля при зменшенні дози опромінення..

20. .Суму H E = ∑WT HT всіх добутків середніх значень еквіва­

T

лентної дози опромінення HT в органі чи тканині Т на відповідний зважуючий фактор WT, встановлений МКРЗ,

називають ефективною еквівалентною дозою опромінення. . Таким чином, ефективна еквівалентна доза опромінення (у зівертах) характеризує сумарний ефект опромінення всього організму, нормуючи дозу опромінення за стохастичними ефектами..

Зверніть увагу!

Досліджуючи ризики радіаційних уражень людини (Л) у системі Л–М–С, відповідно до ієрархічності побудови системи слід розрізняти:

а) індивідуальну ефективну еквівалентну дозу опромінення, яка відображає сумарний ефект нерівномірного радіаційного ураження окремого організму (індивіда) і вимірюється в зівертах (Зв);

б) колективну ефективну еквівалентну дозу опромінення, яка відображає сумарний ефект опромінення групи людей, розраховується як сума індивідуальних ефективних еквівалентних доз опромінення і вимірюється у людино-зі- вертах (люд..- Зв)..

§ 3.2.2. Дія радіації на людину. Променева хвороба

1. .Вплив радіації за своєю біологічною дією у більшості випадків є для людини шкідливим..

2. .Дослідним шляхом виявлені такі особливості дії радіації на ор­ ганізм людини:

а) органи чуттів людини не реагують на жодний вид радіоактивного випромінювання;

б) не існує граничної (порогової) дози опромінення: будь-які, навіть найменші, дози радіації є шкідливими для здоров’я; в) отримані дози радіації підсумовуються (додаються) й накопичуються в організмі – це явище відоме як кумулятивний

ефект радіації; г) різні органи і тканини мають різну чутливість до дії на них

радіації; д) різні радіоактивні ізотопи, потрапляючи в організм, розпо-

діляються в ньому по-різному (наприклад, Тритій, Карбон, Ферум, Полоній розподіляються більш-менш рівномірно; Радій, Стронцій, Фосфор накопичуються переважно у

кістках; Калій, Рубідій, Цезій накопичуються у м’язовій тканині; Йод накопичується у щитовидній залозі; Рутеній, Ніобій – у печінці, нирках, селезінці)..

3. .Радіаційна безпека людини досягається за рахунок упровадження комплексу науково обґрунтованих заходів протидії радіаційному опроміненню, а саме:

• через розроблення критеріїв оцінки небезпеки, викликаної радіаційним опроміненням (як для окремої особи, так і для групи осіб аж до людської популяції в цілому);

• постійним моніторингом радіаційної обстановки і її прогнозуванням;

• виконанням технічних і організаційних заходів, які б дозволили зробити використання радіоактивних речовин якомога безпечнішим..

4. .Чинні норми радіаційної безпеки ґрунтуються на трьох основ­ них принципах:

• не перевищення встановленої й науково обґрунтованої дозової межі опромінення;

• виправданості радіаційного опромінення людини (в певних межах) в разі ліквідації аварійних ситуацій;

• оптимізації радіаційного опромінення, якого не можна уникнути, до мінімально можливого рівня. .

5. .Людина зазнає опромінення двома способами: зовнішнім (він становить близько 1/3 усього опромінення від природних джерел) і внутрішнім (через їжу, воду, повітря)..

6. .Особливістьдіїрадіаціїналюдинувиявленаісформульованавидатним російським вченим професором Миколою ТимофєєвимРесовським (1900–1981) як радіобіологічний парадокс:

«Існує величезна невідповідність між мізерною величиною поглиненої енергії радіоактивного випромінювання і надмірною реакцією на неї живого організму – аж до летального наслідку». .

NON MULTA, SED MULTUS

Незважаючи на те, що в природі існують колосальні відмінності в чутливості до іонізуючих випромінювань окремих живих об’єктів, опромінення дозою 10 Гр убиває всіх ссавців. .Що ж являє собою така доза за сумарною енергією, що поглинається в організмі при опроміненні? Багато це чи мало? Підраховано: якщо умовно перевести цю енергію без втрат у теплову енергію, то виявиться, що організм людини нагріється від неї лише на 0,001 0С, тобто менше, ніж від склянки випитого чаю. .

Не менш цікаво підрахувати, скільки атомів піддається іонізації при опромінені тією самою смертельною дозою 10 Гр. .Деяке уявлення про це можна отримати з таких оцінок. .В 1 мкм3 живої

тканини доза 10 Гр створює близько 200 іонізацій (приблизно стільки ж молекул беруть участь у реагуванні на дію радіації). . Разом з тим відомо, що в 1 мкм3 живої тканини міститься близько 1011 молекул, тобто смертельна доза 10 Гр призводить до зміни лише незначної частки молекул у даному об’ємі (2·10-9 або двох одномільярдних часток від загальної кількості молекул). .Причина того, чому така зовсім мала доза радіації призводить організм до катастрофи є загадкою радіобіологічного парадоксу. .Її розкриття є основним завданням радіобіології – науки, що сформувалася у 2-й половині ХХ ст..

7.. Радіобіологія – наука, яка займається вивченням одноразової дії однорідного зовнішнього опромінення на досить однорідні популяції живих організмів (одно- й багатоклітинні гриби, рослини, тварини й людину)..

Зверніть увагу!

Радіобіологія займається пошуками різноманітних засобів захисту організму від іонізуючих випромінювань і шляхів його пострадіаційного відновлення від ушкоджень, прогнозуванням небезпеки для людства внаслідок зростаючого рівня радіації навколишнього середовища, розвідкою нових шляхів використання іонізуючих випромінювань у медицині, сільському господарстві, харчовій та мікробіологічній промисловості. .

NON MULTA, SED MULTUS

Дослідження взаємодії радіоактивних випромінювань з живою речовиною засвідчує, що при таких взаємодіях енергія випромінювання передається атомам і молекулам навколишнього середовища. .Збуджені та іонізовані під дією радіації молекули речовини «запускають» механізм радіаційно-хімічних змін молекул. .Цей механізм реалізується як пряма та непряма дія радіації. .

Під прямою дією радіації розуміють такі зміни у живих тканинах, які виникають внаслідок поглинання енергії самими молекулами, що досліджуються («мішенями»). . Натомість під непрямою дією радіації розуміють зміни молекул у розчині, спричинені не самою енергією випромінювання, а продуктами радіаційного розкладення (радіолізу) води, з якої на 2/3 складається людський організм. .

Непряма дія радіації є відповідальною за ураження структур ядер живих клітин і, насамперед, молекул ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти), в яких закодована спадкова інформація (міститься генетичний код). .При невеликих дозах опромінення репаративні (відновлюючі) системи клітини здатні усунути радіаційні ушкодження. .Але при збільшенні дози вони можуть не справитися з ушкодженнями. .Тоді уражені клітини гинуть або, зберігаючи життєздатність, передають «дочірнім» клітинам пошкоджену спадкову інформацію. .У такий спосіб відбуваються мутації (від

лат. .mutatio – зміна). .Клітина з пошкодженою структурою ДНК змінює свої ознаки, і це спричиняє появу нових життєвих форм – мутагенних організмів. .Набуті ознаки можуть бути для організму як корисними, так і шкідливими. .Подальшу долю мутагенних організмів визначає комплекс умов життя. .Найважливіший фактор еволюції кожного виду – природний відбір – задає напрям розвитку, коли усуваються менш пристосовані до існування носії шкідливих мутацій і закріплюються корисні мутації. .При цьому розмноженню краще пристосованих до умов життя мутантів надається перевага. .

Існує думка, що надзвичайна різноманітність життєвих форм на Землі є одним з результатів багатовікової еволюції, однією з рушійних сил якої був і залишається природний радіаційний фон. .Утім доведено, що чим вищою і складнішою є організація живих організмів, тим вищою є ймовірність появи шкідливих мутацій, і меншою – корисних. . Тож, для людини більшість спричинених дією радіації мутацій є шкідливими. . Вони є причиною спадкових хвороб, зокрема, й тих, що можуть проявити себе в потомстві через багато поколінь. .

8. .Чутливість до дії радіації (радіочутливість) різних осіб і різних органів та живих тканин є різною. .Ступінь радіочутливос­ ті дуже варіює не тільки у межах одного біологічного виду, а й навіть для окремого індивіда, виявляючи залежність від віку, стану здоров’я тощо..

NON MULTA, SED MULTUS

Як інтегральний критерій радіочутливості найчастіше використовують так звану величину ЛД50 – летальну дозу, опромінення якою має наслідком 50%-ву загибель біологічних об’єктів:

9. .Низький ступінь радіочутливості має кришталик ока людини: помітне помутніння кришталика ока людини (катаракта) викликається поглиненою дозою опромінювання, яка не перевищує 2 Гр..

10. .Дія радіації викликає ураження репродуктивних органів чоловіків: одноразове радіаційне ураження сім’яників поглиненою дозою опромінення величиною лише 0,1 Гр призводить до тимчасової стерильності чоловіків..

Зверніть увагу!

1)Радіочутливими є кровотворна система, епітелій, слизова тонкого кишечнику та ін. .

2)Радіорезистетнтними є м’язова тканина, нервова тканина, кісткова тканина та ін..

3)Досліди свідчать, що тканини, які є радіорезистентни­ ми за безпосередніми променевими реакціями, виявляються радіочутливими за віддаленими наслідками опромінення..

11. .Ті органи живого організму, які є найбільш чутливими до радіаційного­ ураження, називаються критичними органами..

12. .Певна стійкість організму щодо дії радіації пояснюється тим, що в живому організмі у відповідь на опромінення, так само, як і на будь-який інший шкідливий вплив, вмикаються захисні механізми систем адаптації і компенсації, покликані забезпечити сталість внутрішнього середовища організму (гомео­ стаз) і відновити порушені функції..

13. .При однократному опроміненні людини допустимою дозою в результаті репаративних процесів впродовж 30 діб відновлюється половина всіх уражень. .Цей період вважається періодом напіввідновлення. .Інша частина уражень відновлюється переважно впродовж наступних 2–2,5 місяців після опромінення. . На цьому принципі «ураження – відновлення» існує поняття допустимої дози опромінення, яка встановлюється для ліквідаторів радіаційних аварій. .

14. .Більшість органів людини здатна витримувати значні опромінення. .За даними радіобіологічних досліджень:

1) нирки дорослої людини здатні витримувати ураження дозою близько 23 Гр, отримуючи її за 5 тижнів;

2) печінка дорослої людини здатна витримувати ураження дозою близько 40 Гр, отримуючи її за 1 місяць;

3) сечовий міхур дорослої людини здатен витримувати ураження дозою близько 55 Гр, отримуючи її за 1 місяць;

4) зріла хрящова тканина дорослої людини здатна витримувати ураження дозою близько 70 Гр, отримуючи її за 1 місяць..

15. .Численні прояви уражаючої дії на організм людини радіоактивних випромінювань називаються променевою хворобою. . Променева хвороба може бути гострою або хронічною..

16. .Розрізняють 4 ступені важкості гострої променевої хвороби..

NON MULTA, SED MULTUS

Гостру променеву хворобу I ступеня (легкого) викликає поглинена доза опромінення 1–2 грея. .Ознакою цього ступеня ураження є:

• набряки лімфатичних вузлів; • несильна нудота, блювота (2–3 рази) упродовж першої доби

після ураження. .

Гостру променеву хворобу II ступеня (середнього) викликає поглинена доза опромінення 2–4 грея. .Ознакою цього ступеня ураження є:

• нудота, блювота; • зниження вмісту лейкоцитів у крові; • підшкірні крововиливи; • відчуття слабкості..

Гостру променеву хворобу III ступеня (важкого) викликає поглинена доза опромінення 4–6 грея. .Ознакою цього ступеня ураження є:

• біохімічні зміни крові та сечі; • ураження клітин кісткового мозку й усієї системи кровотво-

рення; • постійна нудота і багатократне блювання;

• підвищення температури тіла до 38 0С. .

Гостру променеву хворобу IV ступеня (дуже важкого) викликає поглинена доза опромінення понад 6 грей. .Ознакою цього ступеня ураження є:

• еритема (почервоніння) шкіри і слизових; • рідкі випорожнення; • підвищення температури тіла до 38 0С і вище;

• значна слабкість, утомлюваність та повна втрата працездатності..

17. .При дозах опромінення до 1 грея можливе поновлення здоров’я людини навіть без медичного втручання..

18. .При дозах опромінення 1–2 грея людина може вижити і поступово відновити своє здоров’я навіть без спеціального лікування..

19. .При дозах опромінення 2–4,5 грея гине близько 20% уражених, а виживанню має передувати вчасне і кваліфіковане лікування..

20. .Якщо доза опромінення основної маси тканин тіла сягає 5–6 грей, виживання стає неможливим навіть за належного медичного догляду й найсучаснішої терапії..

Зверніть увагу!

Людина виживає, отримавши дозу 4–6 грей, лише у випадку нерівномірного розподілу поглиненої дози радіації, але й у цих випадках гине близько 50% уражених (упродовж першого місяця після опромінення)..

21. .При дозах опромінення понад 6 грей смертність уражених є 100%-ю, незважаючи на кваліфіковане лікування..

22. .При протіканні гострої променевої хвороби розрізняють 4 фази її перебігу: