Введение
Глава 1 Чувствительность органов и тканей к воздействию ИИ
1.1 Общее понятие об ИИ и его источников
1.2 Биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человека
1.3 Чувствительность организма на биологическое воздействие ИИ
Заключение
Список использованных источников
Введение.
С момента открытия явления радиоактивности в конце XIX века человечество накопило большой опыт наблюдения за воздействием ионизирующего излучения (ИИ) на человека и живую ткань (биоту). Интерес к биологическому воздействию ИИ резко возрос в связи с практическим использованием его для нужд человечества. Это связано не только с развитием ядерной энергетики, но и с испытанием и практическим применением ядерного оружия.
Масштаб наблюдения за пораженными ИИ людьми отражен в литературе, где подробно описаны наиболее важные радиационные инциденты на территории бывшего СССР. Кроме аварии на Чернобыльской АЭС к ним относятся 94 инцидента с радиоизотопными установками и источника-ми излучений (на промышленных гамма-установках для стерилизации медицинского оборудования или других целей), другие реакторные инциденты (в 1950-1955 годах в Челябинске), многократные инциденты на ПО «Маяк» в Челябинске, инциденты на атомных подводных лодках (один из них в бухте Чажма в 1985 году), инцидент при ядерных испытаниях на Семипалатинском полигоне в 1956 году.
Накопленный к настоящему времени опыт позволяет делать выводы о характере поражений организма человека ИИ. В настоящее время хорошо изучена и описана клиника лучевой болезни.
Глава 1 Чувствительность органов и тканей к воздействию ИИ
1.1 Общее понятие об ИИ и его источников
Ионизирующие излучения – это электромагнитные излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой ионы различных знаков.
В решении производственных задач имеют место разновидности ионизирующих излучений как корпускулярные (потоки альфа-частиц, электронов (бета-частиц), нейтронов) и фотонные (тормозное, рентгеновское и гамма-излучение) [3].
Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых естественным радионуклидом при радиоактивном распаде, имеют массу 4 у.е. и заряд +2. Энергия альфа-частиц составляет 4–7 Мэв. Пробег альфачастиц в воздухе достигает 8–10 см, в биологической ткани нескольких десятков микрометров. Так как пробег альфа-частиц в веществе невелик, а энергия очень большая, то плотность ионизации на единицу длины пробега у них очень высока (на 1 см до десятка тысяч пар-ионов).
Бета-излучение – поток электронов или позитронов при радиоактивном распаде. Бета-частицы имеют массу, равную 1/1838 массы атома водорода, единичный отрицательный (бета-частица) или положительный (позитрон) заряды. Энергия бета-излучения не превышает нескольких Мэв. Пробег в воздухе составляет от 0,5 до 2 м, в живых тканях – 2– 3 см. Их ионизирующая способность ниже альфа-частиц (несколько десятков пар-ионов на 1 см пути).
Нейтроны – нейтральные частицы, имеющие массу атома водорода. Они при взаимодействии с веществом теряют свою энергию в упругих (по типу взаимодействия биллиардных шаров) и неупругих столкновениях (удар шарика в подушку).
Гамма-излучение – фотонное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер, при ядерных превращениях или при аннигиляции частиц. Источники гамма-излучения, используемые в промышленности, имеют энергию от 0,01 до 3 Мэв. Гамма-излучение обладает высокой проникающей способностью и малым ионизирующим действием (низкая плотность ионизации на единицу длины).
1.2 Биологические эффекты воздействия ионизирующего излучения на организм человека
Радиация присутствовала на нашей планете с момента ее образования. Ионизирующие излучения наряду с другими явлениями физической, химической и биологической природы сопровождали развитие жизни на Земле. Однако физическое действие радиации начало изучаться только в конце XIX столетия, а ее биологические эффекты на живые организмы – в середине XX.
Специфика действия ионизирующего излучения (ИИ) на биологические объекты заключается в том, что производимый им эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается. Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вызывает ИИ. Смертельная доза ионизирующего излучения для человека составляет 6 Гр, в 1 см3 ткани образуется 1 ионизированная молекула на 10 миллионов. Такая же доза, переданная телу в виде тепловой энергии, вызовет повышение температуры тела на 0,001 градуса [1].
1.3 Чувствительность организма на биологическое воздействие ИИ
Под биологическим действием ионизирующих излучений понимают изменения, которые возникают в жизнедеятельности и структуре живых организмов при воздействии коротковолновых электромагнитных волн (рентгеновского излучения и гамма-излучения) или потоков заряженных частиц (альфа-частиц, бета-излучения, протонов) и нейтронов [13].
Исследования биологического действия ионизирующих излучений были начаты сразу после открытия рентгеновского излучения (1895) и радиоактивности (1896). В 1896 г. русский физиолог И. Р. Тарханов показал, что рентгеновское излучение, проходя через живые организмы, нарушает их жизнедеятельность. Чтобы понять механизмы, определяющие естественную радиочувствительность организма, необходимо последовательно рассмотреть клеточные и тканевые аспекты радиочувствительности, так как клетка – основная биологическая единица, в которой реализуется воздействие поглощенной при облучении энергии, что в последующем приводит к развитию лучевого поражения.
Известно, что на клеточном уровне воздействие ионизирующего излучения обусловлено взаимодействием свободных радикалов с молекулами белков, нуклеиновых кислот и липидов, когда вследствие всех этих процессов образуются органические перекиси и возникают быстропроходящие реакции окисления. В результате перекисного окисления в организме накапливается множество измененных молекул, в результате чего начальный радиационный эффект многократно усиливается. В первую очередь, все это будет отражаться на структуре биологических мембран, у которых будут меняться их сорбционные свойства, и повышаться 12 проницаемость (в том числе мембран лизосом и митохондрий). Изменения в мембранах лизосом приводят к освобождению и активации ДНК-азы, РНКазы, катепсинов, фосфатазы, ферментов гидролиза мукополисахаридов и ряда других ферментов. Путем диффузии гидролитические ферменты могут достичь любой органеллы клетки. Под действием этих ферментов происходит дальнейший распад макромолекулярных компонентов клетки, в том числе нуклеиновых кислот, белков. Разобщение окислительного фосфорилирования приводит к угнетению синтеза АТФ и к нарушению биосинтеза белков.
Заключение.
Воздействие ионизирующих излучений на человека является одной из наиболее значимых и актуальных современных проблем экологии и гигиены.
Действие радиации на организм – это комплекс взаимосвязанных физических, физико-химических, химических и биологических процессов разной интенсивности и продолжительности. Во всех случаях воздействия ионизирующих излучений на живую ткань в основе первичных изменений, возникающих в клетках, лежит передача энергии в результате процессов ионизации и возбуждения атомов ткани. Энергию, непосредственно передаваемую атомам и молекулам биотканей, называют прямым действием радиации. Косвенное действие радиации связано с передачей энергии не непосредственно от излучения, а от другой молекулы. Поскольку 70% массы человека составляет вода, то ионизация молекул воды связана с образованием свободных радикалов ОНх и Нх, отличающихся исключительно высокой химической активностью.
1. Александров, Ю.А. Влияние малых доз ионизирующих излучений на иммунологическую реактивность млекопитающих при многократных воздействиях / Ю.А. Александров // Вестник Марийского Государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. – 2017. – № 1(9). – С. 7-13.
2. Артюнина, Г.П. Основы медицинских знаний: Здоровье, болезнь и образ жизни / Г.П. Артюнина, С.А. Игнатькова – М.: Академический проспект, 2008.
3. Вайсерман, А.М. Заболеваемость и смертность от рака при облучении в малых дозах: эпидемиологические аспекты. / А.М. Вайсерман, Л.В. Мехова, Н.М. Кошель, В.П. Войтенко // Радиационная биология. Радиоэкология.– 2010. – № 6. – С. 691-702.
4. Гуськова, А.К. Основные итоги исследований медикобиологических последствий аварии 1957 г. (ВУРС). Уроки на будущее / А.К. Гуськова // Вопросы радиационной безопасности. – 2007. – № 5. – С. 13-19.
5. Гуськова, А.К. Радиация и здоровье. / А.К. Гуськова // Радиационная гигиена. – 2014. – № 1. – С. 49-53.
6. Ермакова, О.В. Сравнительный морфологический анализ периферических эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения и подвергнутых хроническому облучению в лабораторных экспериментах. / О.В. Ермакова // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2010. – № 4. – С. 391- 397.
7. Журавская, А.Н. Биологические эффекты малых доз ионизирующих излучений (обзор) / А.Н. Журавская // Наука и образование. – 2016. – № 2(82). – С. 94-102.
8. Зарицкая, Л.П. Клинико-морфологические изменения органов исистем при радиационном поражении/ Л.П. Зарицкая, Б.В. Панов,Л.Н. Зарицкий // Актуальные проблемы транспортной медицины. – 2007. – № 4 (10). – С. 075-080.
9. Изместьева, О.С. Экспериментальная оценка эмбриотоксического действия низкоинтенсивного ионизирующего излучения в разных периодах внутриутробного развития/ О.С. Изместьева, Л.П. Жаворонков, Ю.А. Семин, В.М. Посадская, В.С. Глушакова, А.А. Лузянина, А.С. Шевченко // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2012. – №1. – С. 39- 43.
10. Крестинина, Л.Ю. Онкологическая смертность при хроническом воздействии «малых» и «средних» доз облучения в когорте лиц, облученных на ВУРС / Л.Ю. Крестинина, А.В. Аклеев // Бюлл. Сибирской медицины. – 2005. – № 2. – С. 36–45.
11. Ли, Н.И. Расчет теоретически предельного уровня чувствительности радиографических фотоматериалов на полимерной подложке к рентгеновскому и гамма-излучению / Н.И. Ли // Вестник казанского технического университета. – 2011. – № 4 – С. 98-104.
12. Лобанок, Л.М. Ионизирующее излучение в малых дозах как фактор риска возникновения предпатологических состояний сердца и сосудов / Л.М. Лобанок, К.Я. Буланова // Журнал Гродненского Государственного медицинского университета. – 2009. – № 2(26). – С. 85-87.
13. Микрюков, В.Ю. Обеспечение безопасности жизнедеятельности, В 2 кн. Кн 1 Коллективная безопасность: учебное пособие / В.Ю. Микрюков. – М.: Высш. шк. – 2008;
14. Муравей, Л. А. Экология и безопасность жизнедеятельности / Л.А. Муравей. – Учебное пособие. М.: ЮНИТИ-ДАНА. – 2011;
15. Окунев, А.М. Современные концепции действия малых доз ионизирующих излучений на животных и человека / А.М. Окунев, В.Н. Копытова // Вестник Государственного Аграрного университета Северного Зауралья. – 2014. – № 3 (26). – С. 36-41.
16. Раскоша, О.В. Биологические эффекты фитоэкдистероидов и ионизирующего излучения в малых дозах [Текст] / О.В. Раскоша, Л.А. Башлыкова, О.В. Ермакова // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2010. – № 4. – С. 434-442.
17. Тестов, Б.В. О действии радиации на живой организм. [Текст] / Б.В. Тестов // АНРИ. – 2013. – №3. – С. 61-63.
