Защита от ионизирующих излучений. Биологическое воздействие ионизирующих излучений
Чем больше происходит в веществе актов ионизации под воздействием излучения, тем больше биологический эффект. Следовательно, биологическое действие излучения зависит от числа образованных пар ионов или от связанной с ним величины — поглощенной энергии.
Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменения в химическом составе значительного числа молекул приводят к гибели клеток.
Под влиянием излучения в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, несвойственные здоровой ткани. В результате происшедших изменений нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ нарушаются.
Под влиянием ионизирующих излучений в организме может происходить торможение функций кроветворных органов, нарушение нормальной свертываемости крови и увеличение хрупкости кровеносных сосудов, расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта и истощение организма, снижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям и др.
Необходимо различать внешнее облучение и внутреннее. Под внешним облучением следует понимать такое воздействие излучения на человека, когда источник радиации расположен вне организма и исключена вероятность попадания радиоактивных веществ внутрь организма. Это имеет место, например, при работе на рентгеновских аппаратах и ускорителях или при работе с радиоактивными веществами, находящимися в герметических ампулах. При внешнем облучении наиболее опасны бета-, гамма-, рентгеновское и нейтронное излучения. Биологический эффект зависит от дозы облучения, вида его, времени воздействия, размеров облучаемой поверхности, индивидуальной чувствительности.
Альфа- и бета-частицы, обладая незначительной проникающей способностью, вызывают при внешнем облучении только кожные поражения. Жесткие рентгеновские и гамма-лучи могут привести к летальному исходу, не вызвав при внешнем облучении изменения кожных покровов.
При работе с радиоактивными веществами интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение кожи которых может быть хроническим или быстрым. Первые признаки хронического поражения обнаруживаются обычно не сразу после начала работы, они проявляются в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении, ломкости ногтей, выпадении волос. При остром лучевом ожоге костей рук наблюдаются отеки, пузыри и омертвление тканей, могут появиться также долго не заживающие лучевые язвы, на месте образования которых возможны раковые заболевания.
Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании воздуха, загрязненного радиоактивными элементами; через пищеварительный тракт (при питье загрязненной воды, при курении) и в редких случаях через кожу. При попадании радиоактивного вещества внутрь организма человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока радиоактивное вещество не выведется из организма в результате распада или физиологического обмена. Это облучение очень опасно, так как вызывает долго не заживающие язвы, поражающие различные органы.
В результате воздействия на человека всех естественных источников радиации (космические лучи, радиоактивность окружающих предметов и почвы и т. п.) суммарная доза облучения, принятая в РФ, составляет в среднем 125 мбэр/год. Кроме естественного облучения, человек облучается и другими источниками, например, при просвечивании желудка — 1,5—3 Р, зубов — 3—5 P, легких — 0,15—0,2 Р, при просмотре телепередач непосредственно у экрана (телевизоры с большим экраном) 0,5 мР/ч.
Однократное облучение в дозе 25—50 бэр приводит к незначительным скоропреходящим изменениям в крови, при дозах облучения 80—120 бэр появляются начальные признаки лучевой болезни, но смертельный исход отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении 270—300 бэр, смертельный исход возможен в 20% случаев. Смертельный исход в 50% случаев наступает при дозах 550—700 бэр. Эти данные относятся к случаю, когда лечение не проводится. В настоящее время имеется ряд противолучевых препаратов, которые позволяют значительно ослабить воздействие излучения.
Заболевания, вызванные радиацией, могут быть острыми и хроническими. Острые поражения наступают при облучении большими дозами в течение короткого промежутка времени. Характерной особенностью острой лучевой болезни является цикличность ее протекания, в которой схематично можно выделить четыре периода: первичной реакции, видимого благополучия («скрытый период»), разгара болезни и выздоровления.
В период первичной реакции через несколько часов облучения большими дозами появляются тошнота, рвота, головокружение, вялость, учащенный пульс, иногда повышается температура на 0,5— 1,5° С. Анализ крови показывает лейкоцитоз (увеличение числа белых кровяных телец).
В период видимого благополучия болезнь протекает скрыто. Продолжительность этого периода находится в прямой зависимости от поглощенной дозы излучения (от нескольких дней до двух недель). Обычно чем короче скрытый период, тем тяжелее исход заболевания.
В период разгара болезни у пострадавших появляется тошнота и рвота, сильное недомогание, поднимается высокая температура (40—41° С). Появляется кровотечение из десен, носа и внутренних органов. Количество лейкоцитов резко снижается. Смертельный исход чаще всего наступает между двенадцатым и восемнадцатым днями после облучения.
Период выздоровления наступает через 25—30 дней после облучения. Далеко не всегда происходит полное восстановление организма. Очень часто, вследствие перенесенного облучения, наступает раннее старение, обостряются прежние заболевания.
Хронические поражения ионизирующими излучениями бывают как общими, так и местными. Развиваются они всегда в скрытой форме в результате систематического облучения большими дозами (больше предельно допустимой нормы) как путем внешней радиации, так и путем попадания внутрь организма радиоактивных веществ.
Различают три степени хронической лучевой болезни. Для первой, легкой, степени лучевой болезни характерны незначительные головные боли, вялость, слабость, нарушение сна и аппетита. При второй степени болезни указанные признаки заболевания усиливаются, возникают нарушения обмена веществ, сосудистые и сердечные изменения, расстройства пищеварительных органов, кровоточивость и др. Третья степень болезни характеризуется еще более резким проявлением перечисленных симптомов. Нарушается деятельность половых желез, происходят изменения центральной нервной системы, наблюдаются кровоизлияния, выпадения волос.
Большие поглощенные дозы излучения могут также поражать кожные покровы, вызывая внешние острые и хронические лучевые ожоги. Отдаленные последствия лучевой болезни — повышенное предрасположение к злокачественным опухолям и болезням кроветворных органов.
Полезная информация: