21. Действие на организм человека высоких и малых доз радиации. Действие высоких доз

Действие радиации вредно дя живых организмов. Большие дозы могу! привести к разрушению клетки, повреждению ткани и гибели организма. По­следствия больших доз облучения проявляются в течение нескольких часов или суток.

Рассмотрим механизм воздействия ионизирующего излучения на ткани организма: заряженные альфа- и бета-частицы, проникая в ткань, взаимодействуют с электронами атомов ткани, вблизи которых проходят, и теряют свою энер­гию; рентгеновские лучи и гамма-излучение передают свою энергию неско­лько иным путем, но в итоге также приводят к ионизирующим воздействиям;

за несколько триллионных долей секунды от атома вещества организма отрывается электрон, и атом становится положительно заряженным, т.е. про­исходит его ионизация, а оторвавшийся электрон ионизирует другие атомы тканей организма;

электрон и ионизированный атом не могут долю пребывать в таком со­стоянии и принимают участие в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы и в том числе радиационные «свободные радика­лы», обладающие высокой химической активностью;

«свободные радикалы» вступают в реакцию друг с другом и другими моле­кулами и могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом смысле молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. (Модифицированные молекулы не способны выполнять свои функции.);

через несколько секунд при больших дозах облучения (а при малых дозах через десятилетия) могут произойти такие биохимические изменения, кото­рые приведут к немедленной гибели клеток или к таким изменениям в них (при малых дозах), которые могут вызвать раковые заболевания или наруше­ния наследственности.

Острые поражения вызываются большими дозами облучения. Поглощен­ная доза, превышающая 3—5 Гр, относится к летальной, т.е. вызывающей смерть. Причем при дозе 100 Гр и выше смерть наступает через несколько ча­сов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы; доза в 10—50 Гр приводит к смерти через 1—2 недели вследствие внутренних крово­излияний, главным образом в желудочно-кишечном тракте; доза в 3—5 Гр приводит к тому, что половина облученных умирает в течение 1—2 месяцев вследствие поражения клеток костного мозга.

Большинство тканей взрослого человека относительно стойки к облуче­нию. Так, почки выдерживают без функциональных изменений суммарную дозу около 23 Гр. полученную за 5 недель; печень — до 40 Гр за месяц; моче­вой пузырь — 55 Гр за 4 месяца; хрящевая ткань — до 70 Гр за 4 месяца. Легкие более уязвимы, а в кроветворных сосудах при небольших суммарных дозах облучения могут происходить серьезные измене пил.

Рак и генетические последствия облучения могут возникать и при боль­ших, и при малых дозах облучения. (При больших дозах облучения эти по­следствия тоже могут наступить, но просто человек не доживает до этого вре­мени и гибнет раньше.)Действие малых доз

К малым дозам относят величины ниже 0,5 Гр.

До конца 50-х годов исследования действия малых доз практически не про водилось. В 50-е годы многие ученые стали понимать, что доза, получаемая от­дельными органами при вдыхании радиоактивных веществ из воздуха, может оказаться больше дозы внешнего облучения радиоактивными веществами, на­ходящимися на поверхности Земли и попавшими туда из радиоактивного обла­ка. Исследования показали, что потребление зараженных овощей или молока коров, которые паслись на зараженной траве, также ведут к большим дозам внутреннего облучения органов, чем при внешнем облучении.

В результате остались неизвестными факторы, что малые дозы радиации, обусловленные химическими радиоизотопами, образующимися в процессе деления, вызывают случаи рака и лейкемии в 100—200 раз чаще, чем большие дозы внешнею облучения в Хиросиме и Нагасаки. И хотя в конце 50-х—нача­ле 60-х годов во всем мире были зафиксированы тенденции роста смертности взрослых и детей, не существовало научного обоснования связи этого факто­ра с воздействием малых доз радиации от радиоактивных выбросов.

Когда строились гигантские ядерные реакторы, считалось, что они без­вредны, что радиоактивное заражение от них невозможно. Понимание того, что низкоуровневая радиация может оказаться значительно опаснее, чем ожидалось, пришло в результате исследования, начатого в конце 50-х годов в Англии доктором А.Стьюартом. После второй мировой войны резко возросла заболеваемость лейкемией детей младшего возраста. Параллельно с ростом детской смертности, но со сдвигом во времени, возрастали смертность, забо­леваемость раком у взрослых.

Параллельно с ростом детской смертности, но со сдвигом во времени, возрастали смертность, забо­леваемость раком у взрослых. Причина была выяснена в 1972 г., когда канад­ский терапевт А.Петко обнаружил, что клеточные мембраны белых клеток крови, участвующие в иммунной защите организма, разрушаются гораздо быстрее при длительном облучении малыми дозами, чем при кратковремен­ном облучении той же суммарной дозой. Он нашел, что при малых дозах об­лучения превалирует не прямое действие радиации на ДНК в генах, а разру­шение клеточных мембран в результате образования свободных радикалов. Причем этот процесс в тысячу раз интенсивнее при длительном действии ра­диации, чем при кратковременном облучении на рентгеновском обследова­нии или при взрыве атомной бомбы.

Для биологических клеток, содержащих кислород, слабая и длительная экспозиция намного опаснее сильного кратковременного облучения. г.е. до­пустимых уровней утечки в промышленных ядерных реакторах не может быть, как нет и допустимых концентраций радиоактивных веществ в продук­тах питания.

Самым ужасным загрязняющим фактором является радиация. Радиация в малых дозах, попадающая в организм с нишей, водой и воздухом, разрушает его клетки, следовательно, ткани, органы и гены.

С начала первой мировой войны и до начала 1930 г. радий применяли для окраски светящихся циферблатов часов и приборных досок самолетов. Рабо­тницы, окрашивающие циферблаты, смачивали кисточки во рту, чтобы ли­нии получались тоньше. Через некоторое время многие из них заболевали ра­ком и умирали. Некоторые радиоактивные вещества до сих пор используются в ряде областей промышленности (например, для изготовления светящихся экранов телевизоров и дисплеев).С 40-х годов в области ядерной медицины получили распространение ра­диофармацевтические препараты. Например, йод-131 применяют в лучевой терапии. Исследования врача Дж.Гофмана показали, что после лечения этим методом щитовидной железы или рака шанс заболеть позже увеличивается на 25 %. Он также отмечает, что, кроме поглощения щитовидной железой, йол-131 разносится по всему организму, облучая его повсеместно.

В феврале 1986 г. в одной из американских газет было сообщено о новом открытии — возможности слипания красных клеток крови у людей, прорабо­тавших за дисплеем всего пять минут, что приводит к нарушению кровообра­щения и снижению эффективности действия красных клеток. После одно­дневного отдыха слипание исчезает.

Микроволновые и низкочастотные излучения окружают нас повсюду: те­левизоры, спутники, милицейские передатчики, электронные игрушки и др. Эти излучения не срывают электроны с их оболочек, но определенным обра­зом влияют на наше здоровье. Последние эксперименты на животных пока­зали, что под действием слабых электромагнитных полей могут возникнуть заметные изменения в нервной и иммунной системах, а также в составе крови и психической деятельности.

В 1964 г. полоний-210 был обнаружен в табаке. В 80-е годы стало фактом, что сигареты содержат радиоактивные вещества и при выкуривании полутора пачек сигарет в день легкие курильщиков получают в течение года дозу иони­зирующей радиации, эквивалентную приблизительно 300 рентгеновским об­следованиям грудной клетки.

Американский исследователь Э.Штернгласс показал зависимость между облучением (стронций-90) и детской смертностью. Он обнаружил, что дети, родившиеся в период интенсивных ядерных испытаний, показали более низ­кие результаты тестирования способностей и интеллекта через 16—18 лет. Он указал на то, что разрушительная деятельность современного технологиче­ского общества скажется, возможно, не столько на заболеваемости раком в пожилом возрасте, сколько на резком снижении способности молодых людей читать и мыслить.

На основании сказанного можно сделать вывод, что не может быть установлена предельно допустимая доза для целой территории, так как при одинаковой степени облучения у более устойчивых индивидов, таких, как здоровые молодые люди, заметных эффектов не обнаружится, тогда как для малышей, стариков и людей с нарушенным иммунитетом, страдающих ал­лергией и другими заболеваниями, эффект может стать непредсказуемо си­льным.