3).Ионизирующая радиация. Опасные виды излучения и дозы воздействия. Искусственные и естественные источники радиации. Виды .Облучения.

Радиоэкология - это наука, изучающая взаимоотношения радиоактивной среды с организмами и их сообществами, процессы миграции и накопления радионуклидов в пищевых цепях, а также качественные и количественные изменения биосферы под действием внешнего и внутреннего облечения (А. А. Передельский).

Радиоактивность - это процесс самопроизвольного превращения (распада) атомных ядер некоторых химических элементов, приводящий к изменению их атомного заряда и массового числа и сопровождающийся ионизирующим излучением (радиацией). Радиоактивность измеряется в беккерелях. 1 беккерель характеризует распад радиоактивного вещества в секунду (1 Бк = 1 расп/с.), внесистемной единицей является кюри 1Ки = 3,7 Бк., что соответствует активности 1 гр. радия.

Степень радиационного воздействия, характеризуется дозой радиации.

Доза радиации или излучения определяется энергией излучения, поглощенной единицей массы вещества за время облучения. Она изменяется в греях (1 Гр.). Иногда применяется внесистемная единица рад: 1рад=10-2 Гр.

Ионизирующее излучение - поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды.

Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные и корпускулярные.

1. К фотонному ионизирующему излучению относятся гамма-излучение и рентгеновское излучение.

2. К корпускулярному ионизирующему излучению относят альфа-излучение, электронное, протонное, нейронное излучения.

Источником ионизирующего излучения называют объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение. Гамма-лучи, альфа- и бета-частицы обладают различной проникающей способностью.

Проникающая способность - это путь, который волна или частица способна проходить в веществе. Пробег альфа-частицы в воздухе не превышает нескольких сантиметров; бета-частицы могут пройти в воздухе несколько метров, а гамма-кванты - десятки, сотни метров. При внешнем облучении человека альфа-частицы полностью задерживаются поверхностным слоем кожи; бета-частицы не могут проникнуть в глубь человеческого организма больше, чем на несколько миллиметров; гамма-кванты способны вызывать облучение всего тела.

Клетки, ткани, органы и организмы реагируют на облучение не одинаково. Способность живого объекта переносить действие радиации называется -радиорезистентностью.

Явление обратное этому называется - радиочувствительностью.

Величина радиочувствительности подчиняется следующему закону: чувствительность клеток прямо зависит от их способности к размножению в данный момент времени.

В организме человека выделяют относительно устойчивые ткани и органы (мышечная, костная, нервная) и чувствительные (костный мозг, лимфоидная ткань, эпителиальная ткань).

Источники ионизирующей радиации в окружающей среде.

Источники радиации по происхождению подразделяются на естественные и антропогенные.

Образование естественных или природных источников радионуклидов, происходило во время образования Земли.

Естественные радионуклиды создают природный радиационный фон.

Сейчас известно более 300 естественных радионуклидов, которые вступают в химические реакции, вовлекаются в биологический круговорот, включаются в биологические и пищевые цепи, то есть оказывают непосредственное влияние на живые организмы, в том числе и человека.

Природные радионуклиды подразделяются на космогенные и первичные радионуклиды земной коры.

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Космические лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов.

В земной коре естественные радионуклиды могут быть распределены более или менее равномерно или сконцентрированы в виде месторождений.

Из естественных радионуклидов наибольшее значение как дозообразующие факторы имеют калий (40), рубидий (87), торий (232).

В связи с разработкой человеком некоторых технологических процессов, происходит изменение естественного радиационного фона, которое названо «технологически повышенным естественным радиационным фоном». Например, при сжигании ископаемого топлива происходит обогащение биосферы такими изотопами как торий, уран, радий.

В результате ядерных испытаний, добычи и переработки ядерного топлива, выработки электроэнергии в реакторах и захоронении радиоактивных веществ в атмосферу поступают антропогенные радионуклиды: стронций, тритий, цезий, рубидий, йод. Это радионуклиды быстро приходят в равновесие с их неактивными химическими аналогами, участвуют в круговороте веществ и включаются в обменные процессы организма.

Другими источниками излучения воздействующим на человека могут быть радионуклиды, находящиеся в фосфатных удобрениях (уран и торий).

Сравнительно более высокие поглощенные дозы реализуются при использовании побочного продукта - фосфогипса для строительства жилых зданий (родон, радий)

Источником облучения человека могут быть люминесцентные краски, ртутные лампы, приборы, часы со светящимися шкалами, экраны компьютеров и т.д.

Большой вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации вносят медицинские приборы, используемые как для диагностики, так и для лечения заболеваний. Например, при проведении флюорографии, рентгеноскопии, рентгенографии, ангиографии и компьютерной томографии.

Наиболее распространенным видом излучения, применяющимся в диагностических целях являются рентгеновские лучи. Согласно данным статистики, в развитых городах на каждую 1000 жителей приходится 300-900 обследований в год, не считая рентгеновских обследований зубов и массовой флюорографии. Для лечения злокачественных опухолей применяются методы лучевой терапии, основанные на различиях в радиочувствительности нормальных и анормальных клеток и тканей. Непосредственной целью лучевой терапии является максимально возможное угнетение роста опухоли и разрушение метастазов. Для лечения базедовой болезни - заболевания, связанного с повышенной функцией щитовидной железы, используют йод-131, который избирательно накапливается в щитовидной железе и частично подавляет ее активность.

Наиболее характерные виды поражений организма при радиационном облучении

Радиоактивные вещества могут воздействовать на организм человека внешне и внутренне. Внешнее облучение характеризуется воздействием ионизирующего излучения извне и обусловлено различной проникающей способностью частиц. Внутреннее облучение связано с попаданием радиоактивного вещества внутрь человеческого организма с пищей (пероральний путь поступления), с вдыхаемым воздухом (ингаляционный путь) или через открытую рану (непосредственно в кровь).

P.S.: Вопрос поставлен про виды, но скорее всего просто перечислить виды будет недостаточно, поэтому примеры будут необходимы. =\

Реакция различных органов человека на радиационное излучение.

Большинство тканей взрослого человека относительно мало чувствительны к действию радиации. Почки выдерживают суммарную дозу около 23 Гр., полученную в течение пяти недель, без особого для себя вреда, печень по меньшей мере 40 Гр. за месяц, мочевой пузырь по меньшей мере 55 Гр. за 4 недели, а зрелая хрящевая ткань до 70 Гр. Под влиянием ионизирующего излучения возникают злокачественные новообразования. Причем прослеживается четкая зависимость возникновения злокачественных новообразований от дозы, чем она больше, тем выше риск. Хотя и при малых дозах может возникнуть рак. Это подтверждают обширные обследования, охватившие около 100 000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году, рабочих урановых рудников и пациентов, прошедших курс лучевой терапии.

По полученным данным онкологические заболевания возникали при воздействии дозы облучения от 0,01 до 2 Гр. Согласно имеющимся данным, первыми в группе раковых заболеваний, поражающих население в результате облучения, стоят лейкозы. Они вызывают гибель людей в среднем через 10 лет с момента облучения. Острый и хронический лейкоз возникает при воздействии доз от 1 Гр. при облучении всего тела, при котом страдают клетки красного костного мозга. Достаточно часто у населения возникают злокачественные опухоли щитовидной и молочной желез, легких и органов дыхания. Рак молочных желез у женщин чаще возникает при диагностических или терапевтических облучениях. Рак щитовидной железы возникает достаточно редко и регистрируется при поступлении радиоактивного йода, при введении его в терапевтических целях при пероральном или ингаляционном поступлении. Рак легких и верхних дыхательных путей чаще возникает у рабочих урановых рудников, в шахтах которых высокая концентрация радона, обладающего близкой чувствительностью к легочной ткани. Рак других органов и тканей, например желудка, печени, толстой кишки, встречается среди облученных групп населения реже. А риск возникновения рака костных тканей, пищевода, тонкой кишки, мочевого пузыря, поджелудочной железы, прямой кишки и лимфатических тканей еще меньше. Дети более чувствительны к облучению, чем взрослые, а при облучении плода риск заболевания раком, по-видимому, еще больше.

После облучения в первые несколько дней или недель развиваются острые последствия облучения. Например, острая лучевая болезнь.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) возникает после тотального однократного внешнего равномерного облучения. Между величиной поглощенной дозы в организме и средней продолжительностью жизни существует строгая зависимость.

При облучении дозой от 200 до 800 рад средняя продолжительность жизни не превышает 40 суток. На первый план при этих дозах выступает нарушение кроветворения. При дозах до 3000 рад (продолжительность жизни около 8 суток) ведущим становится поражение кишечника, а при еще больших дозах (продолжительность жизни 2 суток и менее) смерть наступает от повреждения центральной нервной системы.

Категории:

1.Если доза облучения основной массы тела достигает 500-1000 рад и более, то выживание невозможно, несмотря на медицинский уход и терапию (в Чернобыле - 19 погиб/1 жив).

2.При дозах 200-500 рад выживание возможно, но необходимо своевременное и квалифицированное лечение (в Чернобыле - 7погиб./14 выжив.).

3. При дозах 100-200 рад выживание вполне вероятно без специального лечения, так как поражение не столь сильное, чтобы вызвать существенное угнетение костного мозга (в Чернобыле - 1 погиб/31 жив).

4. При дозах менее 100 рад выживание несомненно, а клиническая симптоматика не требует медицинского вмешательства (40 чел. в Чернобыле).

Дробление дозы снижает эффект облучения.

Отдаленные эффекты облучения.

Спустя длительное время после лучевого воздействия могут развиваться отдаленные последствия облучения. У человека они могут проявиться через 10-30 лет. К отдаленным последствиям облучения относятся: повышение частоты злокачественных опухолей, лейкозов, помутнении хрусталика, нефросклероз, нарушение гуморального и клеточного иммунитета, снижение плодовитости, полная или временная стерильность, нарушения эмбрионального развития и сокращение общей продолжительности жизни.

Злокачественные новообразования являются наиболее типичными отдаленными последствиями. У японцев, переживших атомный взрыв в Хиросиме и Нагасаки, отмечено повышение частоты лейкозов, рака щитовидной и молочной желез, кожи, легких, желудка, толстой кишки, матки, яичников и семенников.

После испытания в 1954 году на Топком полигоне в Оренбургской области ядерного оружия отмечен рост онкологических заболеваний у жителей Оренбургской области и прилегающего к ней Борского района Самарской области.

Одно из опаснейших последствий длительного воздействия - это развитие опухолей кроветворной системы. Опухолевый процесс поражает клетки костного мозга, участвующие в образовании лейкоцитов.

Лейкоз. Одно из наиболее распространенных системных заболеваний крови. В настоящее время принято деление лейкозов на острые и хронические. Это деление основано главным образом на гематологических, морфологических признаках.

К острым лейкозам относятся те формы, при которых появляются недифференцированные клетки. В связи с прекращением нормального кроветворения возникает тяжелая, быстро прогрессирующая анемия. Клинические варианты острого лейкоза: геморрагический, язвенно-некротический, анемический, типичный. При геморрагическом варианте болезнь характеризуется внезапным появлением кровоизлияний в кожу и слизистые оболочки и кровотечениями из носа, десен, желудочно-кишечного тракта, почек, матки. Язвенно-некротический вариант начинается с дифтерической ангины, принимающей в дальнейшем некротический характер с распространением некротического процесса за пределы миндалин на полость рта и глотки. Анемический вариант клинически протекает подостро с картиной быстро развивающейся и стойкой анемии. Типичный вариант характеризуется наличием всех симптомов, свойственных острому лейкозу: анемии, некрозов, геморрагии, увеличением селезенки, печени и лимфатических узлов. В некоторых случаях острый лейкоз протекает с опухолевидными разрастаниями лимфатических узлов (сарколейкоз).

Лимфолейкоз - хроническое генерализованное заболевание, характеризующееся гиперпластически-опухолевыми разрастаниями лимфатической ткани, преимущественно в кроветворной системе - лимфатических узлах, селезенке, печени, костном мозгу, а также в коже в виде характерных инфильтратов - лимфом. В начале болезни отмечается увеличение преимущественно какой-либо одной группы лимфатических узлов; в дальнейшем увеличение лимфатических узлов приобретает генерализованный характер. Количество лейкоцитов в периферической крови колеблется от нормальных цифр до сотен тысяч. При лимфатической метаплазии костного мозга развивается тяжелая метапластическая анемия.

Одним из высокорадиочувствительных органов является орган зрения. При облучении могут повреждаться любые части глаза, но наиболее чувствительной его частью является хрусталик. Наиболее распространенным эффектом является помутнение хрусталика - катаракта.

Еще одним типичным отдаленным последствием действия радиации является нефросклероз. Он вызывается повреждениями почечной ткани и сосудов почек которые играют ведущую роль в выведении радионуклидов из организма. При этом разрушенные участки почечной ткани замещаются соединительной тканью. Результатом этого могут быть проявления почечной гипертонии со стойким повышением артериального давления, альбуминурии, почечной недостаточности.

В зависимости от эффективной дозы облучения может иметь место различное влияние на продолжительность жизни организма. Высокие дозы вызывают уменьшение продолжительности жизни тем сильнее, чем больше доза.

Характерными для отдаленной лучевой патологии являются также такие изменения покровных тканей, как изменение пигментации (обычно поседение) выпадение волос уплотнение и атрофия эпидермиса, дисфункции потовых и сальных желез, волосяных фолликулов, потеря эластичности, фиброз дермы, повышенная чувствительность к травме и хроническое изъязвление.

4). Задача. В детском саду наблюдается вспышка гельминтоза. В мазке, сделанном путем соскоба с перианальных складок детей, обнаружены бесцветные яйца размером 30x50 мкм, одна сторона яйца уплощена, другая -выпуклая. Каким гельминтом заражены дети? Назовите возможные пути заражения? Опишите особенности патогенеза выявленного гельминтоза. Какие рекомендации следует дать по профилактике данного заболевания?

тип Nemathelminthes

класс Nematoda

Enterobius vermicularis

• возбудитель энтеробиоза — самого распространенного гельминтоза, который встречается в основном у детей.

• Мелкий червь с выраженным половым диморфизмом: самка достигает в длину 12 мм, тело ее прямое, сзади заостренное. Самцы мельче (до 5 мм) и свернуты спирально. Яйца овальны, несколько асимметричны, прозрачны и бесцветны, длиной до 50 мкм.

• Жизненный цикл в целом соответствует циклу развития власоглава, но яйца достигают инвазионности после откладывания не за несколько недель, а всего за несколько часов. Поэтому при энтеробиозе часто происходит аутоинвазия. Обитают острицы в нижнем отделе тонкой кишки, питаясь ее содержимым. Самки со зрелыми яйцами выползают из анального отверстия и откладывают яйца на коже промежности, вызывая при этом сильный зуд. При расчесывании зудящих мест яйца попадают на руки, затем на белье и игрушки. При проглатывании яиц из них быстро развиваются взрослые паразиты, продолжительность жизни которых около 1 мес. Патогенное действие остриц связано с тем, что зуд промежности приводит к нарушению сна, к нервному истощению. Возможно также нарушение стенки кишечника.

• Лабораторная диагностика имеет особенности: в фекалиях яйца обнаруживаются редко, поэтому их исследуют в мазке с перианальных складок промежности.

• Личная профилактика — соблюдение правил личной гигиены, особенно тщательное мытье рук после сна, короткая стрижка ногтей. Общественная — регулярно обследовать детей в детских учреждениях, лечение больных, регулярные обследования также работников детских учреждений и предприятий общественного питания.

• Геогельминт

• повсеместно

• инвазионная стадия: яйцо с развитой личинкой

• не мигрирует

• нижний отдел тонкого кишечника, верхний отдел толстого

P.S.: Советую посмотреть по пройденному материалу- возможно паразит другой, но из найденной информации подходит пока только острица детская. До кучи- Лабораторная диагностика показала…

P.S.: Материал с учебника. Острица детская Enterobius vermicularis — возбудитель энтеробиоза — самого распространенного гельминтоза, который встречается в основном у детей. Мелкий червь с выраженным половым диморфизмом: самка достигает в длину 12 мм, тело ее прямое, сзади заостренное. Самцы мельче (до 5 мм) и свернуты спирально. Яйца овальны, несколько асимметричны, прозрачны и бесцветны, длиной до 50 мкм.

Жизненный цикл в целом соответствует циклу развития власоглава, но яйца достигают инвазионности после откладывания не за несколько недель, а всего за несколько часов. Поэтому при энтеробиозе часто происходит аутоинвазия. Обитают острицы в нижнем отделе тонкой кишки, питаясь ее содержимым. Самки со зрелыми яйцами выползают из анального отверстия и откладывают яйца на коже промежности, вызывая при этом сильный зуд. При расчесывании зудящих мест яйца попадают на руки, затем на белье и игрушки. При проглатывании яиц из них быстро развиваются взрослые паразиты, продолжительность жизни которых около 1 мес. Патогенное действие остриц связано с тем, что зуд промежности приводит к нарушению сна, к нервному истощению. Возможно также нарушение стенки кишечника.

Лабораторная диагностика имеет особенности: в фекалиях яйца обнаруживаются редко, поэтому их исследуют в мазке с перианальных складок промежности.

Личная профилактика — соблюдение правил личной гигиены, особенно тщательное мытье рук после сна, короткая стрижка ногтей. Общественная — регулярно обследовать детей в детских учреждениях, лечение больных, регулярные обследования также работников детских учреждений и предприятий общественного питания.

Билет№32

1). Хромосомные мутации- мутации, обусловленные изменением размеров и структуры хромосом. В настоящее время известно более 700 структурных нарушений хромосом. Хромосомные перестройки могут быть внутрихромосомными ( делеции, дупликации и инверсии) и межхромосомные ( транслокации).

А) Внутрихромосомные-затрагивают внутреннюю структуру хромосом.

-Нехватки возникают вследствие потери хромосомой того или иного участка. Нехватка в средней части хромосомы называется делецией. Потеря значительной части хромосомы приводит организм к гибели, утрата незначительных участков вызывает изменение наследственных свойств. Например, делеция короткого плеча 21 хромосомы – хронический миелолейкоз. Делеция короткого плеча хромосомы 4 - синдром Вольфа-Хиршхорна, делеция длинного плеча хромосомы 18 – синдром Лежена – эти заболевания приводят к соматическим и умственным расстройствам. Нехватка концевого фрагмента хромосомы называется дефишенси. Например, нехватка концевого фрагмента короткого плеча 5 хромосомы – синдром «кошачьего крика». Частота встречаемости 1:50000 . Кроме своеобразного плача, напоминающего крик кошки, у больных наблюдается задержка умственного развития, недоразвитие речи. Дети плохо растут и отстают в психическом равитии.

- Дупликации (удвоение) Связаны с включением лишнего, дублирующего участка хромосомы. Может приводить к появлению новых признаковю

-Инверсии – разрав участка хромосомы, поворот его на 180 градусов и прикрепление к месту отрыва. Инверсионный участок может включать( перицентрическая инверсия) или не включать центромеру (парацентрическая инверсия). Изменяется последовательность сцепления генов. Например, у человека 17 хромосома отличается от такой же хромосомы шимпанзе одной перицентрической инверсией, при этом у человека эта хромосома акроцентрична, а у шимпанзе- метацентрична. Результатом парацентрической инверсии на длинном плече 18 хромосомы у человека является умеренна умственная отсталость и потеря слуха.

Б) Межхромосомные мутации- происходят между гомологичными хромосомами.

- Транслокации отрыв участка одной хромосомы и присоединение его к другой негомологичной. У человека изучена транслоцированная форма болезни Дауна, когда происходит транслокация лишней 21 хромосомы( или ее добавочного участка) На 15, 20, 22, 4, ,2 хромосому. На транслокационный вариант приходится 4% от общего числа больных. В кариотипе содержится 46 хромосом, а лишняя 21 хромосома оказывается транслоцированной чаще всего на хромосомы группы D и С.

В целом хромосомные мутации приводят к патологическим нарушениям в организме, но рядом авторов показана ведущая роль хромосомных перестроек и в процессе эволюции.

Хромосомные абберации обнаруживаются цитогенетическими методами.