Kiirguse bioloogiline mõju inimkehale. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju. Lisateavet selle kohta, kuidas kiirgus inimkeha mõjutab

Kiirguse bioloogiline mõju inimesele seisneb tema keha kudede rakkude ioniseerimises ja kiiritushaiguse ilmnemises. Haiguse kulg sõltub paljudest teguritest: kahjustuse piirkonnast, ioniseeriva kiirguse annusest, selle annuse saamise ajast.

ioniseeriv kiirgus

Kui suure energiaga osakesed ehk footonid läbivad ainet, moodustavad nad teel laetud osakeste paarid, mida nimetatakse ioonideks. Seetõttu peetakse ohtlikuks just ioniseerivat kiirgust. Kiirguse bioloogiline mõju mõjutab elusainet suuremal määral. eluskude- need on rakud, mida pidevalt uuendatakse, see on dünaamiline protsess. Ja tema jaoks on ioniseeriv kiirgus kahekordselt valus.

Osaliselt on kiirguskahjustused seotud molekulaarstruktuuride, näiteks kromosoomide, mehaaniliste kahjustustega. Osaliselt koos keemilised protsessid mis toimub vabanenud radikaalidega. Kuna inimene koosneb 75% ulatuses veest, siis kiirgust neelavad esmalt veerakud, moodustades OH, HO2, H tüübid. Seejärel tekivad nende radikaalide poolt valgumolekulide oksüdatsiooni ahelreaktsioonid. Rakuelu bioloogilistes mustrites ilmnevad täiendavad funktsionaalsed muutused.

Rakkudes toimuvad järgmised muutused:

  • kahjustatud raku jagunemismehhanism ja kromosoomiaparaat on kahjustatud;
  • rakkude uuenemise ja diferentseerumise protsess on blokeeritud;
  • kudede vohamise ja regenereerimise protsess on blokeeritud.

Kõige enam mõjutab kiirguse bioloogiline mõju pidevalt uuenevaid luuüdi, põrna, sugunäärmete jne rakke.

Äge kiiritushaigus

Väga suur ioniseeriva kiirguse doos (üle 600 rad) põhjustab inimese kiire surma (kui ravi ei toimu). 400-600 rad annuse korral sureb umbes 50% inimestest. Algab ägedalt kiiritushaigus, mis variseb kokku ja sureb hematopoeetiline süsteem ja keha kaitsesüsteem lakkab töötamast.

Ägeda kiiritushaiguse esimene nädal on asümptomaatiline – see on haiguse nn varjatud periood. Siis immuunsüsteem ebaõnnestub, kõik hakkab halvenema kroonilised haigused ja ilmnevad uued infektsioonid. Umbes neljandal nädalal tekib aneemia, veri lakkab hüübima ja suureneb verejooksu oht.

Praegune meditsiinitase võimaldab säästa inimesi, kes on saanud kuni 1000 rad doosi. Varem ei olnud sellistes kogustes kiirguse bioloogilisi mõjusid ravitav. Kiirgushaigus on äärmuslik kahjustus. Väiksemad annused võivad põhjustada leukeemiat ja erinevaid pahaloomulisi kasvajaid.

Kiirgusallikad ja kokkupuute liigid

Inimene võib saada ohtliku kiirgusdoosi mööduvast kiirguspilvest või hoonete, rajatiste ja maa saastunud pinnalt. Seda nimetatakse väliseks kokkupuuteks. Sisemine kokkupuude tekib siis, kui inimene hingab sisse saastunud aerosoole (sissehingamise oht) või tarbib saastunud toitu ja vett. Radioaktiivsed ained võivad sattuda nahale ja riietele. Sellist kiiritamist nimetatakse kontaktiks.

Kiirguse bioloogiline mõju võib põhjustada järgmised efektid:

  • Somaatiline-stohhastiline. Neid on raske tuvastada ja need ei pruugi ilmneda aastakümneid.
  • Somaatiline. Need mõjutavad ainult kiiritatud inimest, nad ei mõjuta järglasi.
  • Geneetiline. Kiiritatud inimeste seksuaalsed rakustruktuurid on häiritud, mis mõjutab koos ilmuvat järglast kaasasündinud deformatsioonid ja mutatsioonid.

Kokkupuute aste ei sõltu mitte ainult annusest, vaid ka kokkupuute ajast. rasked tagajärjed. Äge kiiritushaigus võib tekkida ühekordse annusega 100 rad.

abstraktne

Teema:


Plaan:

Sissejuhatus

1 Ioniseeriva kiirguse otsene ja kaudne mõju

2 Ioniseeriva kiirguse mõju üksikutele organitele ja kehale tervikuna

3 Mutatsioonid

4 Ioniseeriva kiirguse suurte annuste mõju bioloogilistele objektidele

5. Keha kahte tüüpi kiiritamist: väline ja sisemine

Järeldus

Kirjandus

KIIRGUSE BIOLOOGILISED MÕJUD

Kiirgusfaktor on meie planeedil olnud selle tekkest saati ja nagu edasised uuringud on näidanud, saatis ioniseeriv kiirgus koos teiste füüsikalist, keemilist ja bioloogilist laadi nähtustega elu arengut Maal. Kiirguse füüsikalisi mõjusid hakati aga uurima alles aastal XIX lõpus sajandil ja selle bioloogiline mõju elusorganismidele - XX sajandi keskel. Ionisatsioonikiirguse all mõeldakse neid füüsilisi nähtusi, mida meie meeled ei tunneta, sajad kiirgusega töötavad spetsialistid said suurtest kiirgusdoosidest kiirguspõletust ja surid selle tagajärjel. pahaloomulised kasvajad põhjustatud ülevalgustamisest.

Kuid tänapäeval teab maailma teadus kiirguse bioloogilistest mõjudest rohkem kui mis tahes muude füüsikaliste ja bioloogiliste tegurite mõjust keskkonnas.

Uurides kiirguse mõju elusorganismile, määrati kindlaks järgmised tunnused:

Ioniseeriva kiirguse mõju kehale pole inimesele tajutav. Inimestel puudub meeleelund, mis ioniseerivat kiirgust tajuks. Seal on nn kujuteldava heaolu periood - ioniseeriva kiirguse toime avaldumise inkubatsiooniperiood. Selle kestust lühendab kiiritamine suurtes annustes.

· Väikeste annuste toimet saab summeerida või akumuleerida.

· Kiirgus ei mõju ainult antud elusorganismile, vaid ka selle järglastele – see on nn geneetiline efekt.

Erinevatel elusorganismi organitel on oma kiirgustundlikkus. Päevase annusega 0,002-0,005 Gy tekivad juba muutused veres.

· Mitte iga organism tervikuna ei taju kiirgust ühtemoodi.

· Kiiritus sõltub sagedusest. Ühekordne suure annuse kiiritamine põhjustab sügavamaid tagajärgi kui fraktsioneeritud kiiritamine.


1. IONISERIVA KIIRGUSE OTSE- JA KAUDSED MÕJUD

Raadiolained, valguslained, päikese soojusenergia - kõik need on kiirguse liigid. Kiirgus on aga ioniseeriv, kui see suudab lõhkuda elusorganismi kudesid moodustavate molekulide keemilisi sidemeid ja selle tulemusena põhjustada bioloogilisi muutusi. Ioniseeriva kiirguse toime toimub aatomi- või molekulaarsel tasemel, olenemata sellest, kas puutume kokku välise kiirgusega või saame radioaktiivseid aineid toidust ja veest, mis rikub tasakaalu. bioloogilised protsessid organismis ja põhjustada kõrvaltoimeid. "Kiirguse mõju bioloogilised mõjud inimkehale on tingitud kiirgusenergia vastasmõjust bioloogiliste kudedega. Bioloogiliste kudede aatomitele ja molekulidele otse ülekantud energiat nimetatakse nn. otsene kiirguse toime. Mõned rakud saavad kiirgusenergia ebaühtlase jaotumise tõttu oluliselt kahjustatud.

Üks otsene mõju on kantserogenees või vähi areng. Vähk tekib siis, kui somaatiline rakk väljub keha kontrolli alt ja hakkab aktiivselt jagunema. Selle algpõhjus on geneetilise mehhanismi rikkumine, nn mutatsioonid. Kui vähirakk jaguneb, siis see ainult toodab vähirakud. Üks kiirgusmõjude suhtes tundlikumaid organeid on kilpnääre. Seetõttu on selle organi bioloogiline kude vähi arengu seisukohalt kõige haavatavam. Veri ei ole vähem vastuvõtlik kiirguse mõjule. Leukeemia või verevähk on otsese kiirgusega kokkupuute üks levinumaid tagajärgi. laetud osakesed tungivad keha kudedesse, kaotavad oma energiat elektriliste interaktsioonide tõttu aatomite elektronidega elektriline interaktsioon kaasneb ionisatsiooniprotsessiga (elektroni väljatõmbamine neutraalsest aatomist)

Füüsikalis-keemiline muutused kaasnevad äärmiselt ohtlike kehas esinevate " vabad radikaalid".

Lisaks otsesele ioniseerivale kiirgusele on vee radiolüüsiga seotud ka kaudne või kaudne mõju. Radiolüüsi ajal on vabad radikaalid - teatud kõrge keemilise aktiivsusega aatomid või aatomirühmad. Vabade radikaalide peamine omadus on liigsed või paaritute elektronid. Sellised elektronid tõrjuvad kergesti oma orbiitidelt välja ja võivad aktiivselt osaleda keemilises reaktsioonis. Oluline on see, et väga väikesed välised muutused võivad kaasa tuua olulisi muutusi. biokeemilised omadused rakud. Näiteks kui tavaline hapnikumolekul püüab kinni vaba elektroni, muutub see väga aktiivseks vabaks radikaaliks - superoksiid. Lisaks on aktiivseid ühendeid nagu vesinikperoksiid, hüdroksiid ja aatomi hapnik. Enamik vabu radikaale on neutraalsed, kuid mõnel võib olla positiivne või negatiivne laeng.

Kui vabade radikaalide hulk on madal, siis on organismil võime neid kontrollida. Kui neid on liiga palju, siis on häiritud kaitsesüsteemide töö, organismi üksikute funktsioonide elutähtis tegevus. Vabade radikaalide tekitatud kahjustused suurenevad ahelreaktsioonis kiiresti. Rakkudesse sattudes rikuvad nad kaltsiumi tasakaalu ja geneetilise informatsiooni kodeerimise. Sellised nähtused võivad põhjustada tõrkeid valkude sünteesis, mis on ülioluline. oluline funktsioon kogu organismist, tk. defektsed valgud häirivad immuunsüsteemi. Immuunsüsteemi peamised filtrid - Lümfisõlmed töötage ülepingestatud režiimis ja teil pole aega neid eraldada. Seega kaitsebarjäärid nõrgenevad ja keha loob soodsad tingimused viiruste, mikroobide ja vähirakkude paljundamiseks.

Vabad radikaalid, mis põhjustavad keemilised reaktsioonid, kaasavad sellesse protsessi palju molekule, mida kiirgus ei mõjuta. Seetõttu ei määra kiirguse tekitatud mõju mitte ainult neeldunud energia hulk, vaid ka vorm, milles see energia edastatakse. Ükski teine ​​energia, mida bioloogiline objekt samas koguses neelab, ei too kaasa selliseid muutusi, mida põhjustab ioniseeriv kiirgus. Selle nähtuse olemus on aga selline, et kõik protsessid, sealhulgas bioloogilised, on tasakaalus. Keemilised muutused tekivad vabade radikaalide vastastikuse mõju tulemusena üksteisega või "tervislike" molekulidega Biokeemilised muutused juhtuma nagu sisse kiiritamise hetkel ja paljude aastate jooksul, mis viib rakusurma.

Meie keha toodab erinevalt ülalkirjeldatud protsessidest spetsiaalseid aineid, mis on omamoodi "puhastajad".

Need kehas olevad ained (ensüümid) on võimelised püüdma vabu elektrone ilma vabadeks radikaalideks muutumata. AT normaalne seisund keha säilitab tasakaalu vabade radikaalide ja ensüümide ilmumise vahel. Ioniseeriv kiirgus häirib seda tasakaalu, stimuleerib vabade radikaalide kasvu ja põhjustab negatiivseid tagajärgi. Saate aktiveerida vabade radikaalide imendumise protsesse, lisades dieeti antioksüdante, vitamiine. A, E, C või seleeni sisaldavad preparaadid. Need ained neutraliseerivad vabu radikaale, absorbeerides neid suurtes kogustes.

2. IONISERIVA KIIRGUSE MÕJU ÜKSIKUD ORGANISMILE JA ORGANISMILE KUI TERvikule

Organismi ehituses võib eristada kahte süsteemide klassi: kontroll- (närvi-, endokriin-, immuunsüsteem) ja elu toetavad (hingamis-, kardiovaskulaar-, seedesüsteemid). Kõik peamised metaboolsed (ainevahetus) protsessid ja katalüütilised (ensümaatilised) reaktsioonid toimuvad raku- ja molekulaarsel tasandil. Organismi organiseerituse tasemed toimivad tihedas koostoimes ja vastastikuses mõjus juhtimissüsteemide poolt. Enamus looduslikud tegurid tegutseda esmalt kõrgematel tasanditel, siis läbi teatud kehad ja kuded – raku-molekulaarsele tasemele. Pärast seda algab reageerimise faas, millega kaasnevad kohandused kõigil tasanditel.

Kiirguse koostoime kehaga algab molekulaarsel tasandil. Seetõttu on otsene kokkupuude ioniseeriva kiirgusega spetsiifilisem. Oksüdeerivate ainete taseme tõus on iseloomulik ka muudele mõjudele. On teada, et mitmesugused sümptomid (temperatuur, peavalu jne) esinevad paljude haiguste puhul ja nende põhjused on erinevad. See raskendab diagnoosi panemist. Seega, kui selle tulemusena kahjulikud mõjud kehale puudub kiirgus teatud haigus, selgitage välja põhjus, miks rohkem pikaajalisi mõjusid raske, kuna nad kaotavad oma eripära.

Erinevate kehakudede kiirgustundlikkus sõltub biosünteesiprotsessidest ja nendega seotud ensümaatilisest aktiivsusest. Seetõttu eristuvad luuüdi, lümfisõlmede ja sugurakkude rakud kõrgeima radioaktiivsusega. Vereringesüsteem ja punane luuüdi on kiirgusele kõige haavatavamad ja kaotavad normaalse funktsioneerimise võime juba 0,5-1 Gy annuste juures. Siiski on neil võime taastuda ja kui kõik rakud ei ole mõjutatud, vereringe suudab oma funktsioone taastada. reproduktiivorganid, näiteks munandeid, iseloomustab samuti suurenenud radiosensitiivsus. Kiiritus üle 2 Gy annab püsiva steriilsuse. Alles paljude aastate pärast saavad nad täielikult toimida. Munasarjad on vähem tundlikud vähemalt, täiskasvanud naistel. Kuid ühekordne annus üle 3 Gy viib nende steriilsuseni, kuigi suured doosid koos korduva kiiritusega ei mõjuta laste kandmise võimet.

RAADIOTUNDLIKKUS. SEADUSBERGONIER-TRIBONDO.

Raadiotundlikkus - bioloogiliste objektide tundlikkus ioniseeriva kiirguse kahjustava toime suhtes. Kvantifikatsioon kiirgustundlikkus toodetakse ioniseeriva kiirguse neeldunud annuste mõõtmisel, mis põhjustavad teatud efekti. Paljudes uuringutes põhineb see ioniseeriva kiirguse doosi mõõtmisel, mis põhjustab 50% kiiritatud objektide surma (nn 50% letaalne doos ehk LD 50).

Paljud kiirgusreaktsioonid on spetsiifilised teatud kudedele ja süsteemidele. Näiteks selline universaalne rakkude reaktsioon kiiritamisele nagu jagunemise viivitus on kergesti tuvastatav aktiivselt vohavates kudedes ja seda ei saa tuvastada kudedes, kus raku pooldumine nõrk või puudub. Seetõttu hinnata kiirgustundlikkus kasutavad tavaliselt selliseid selgelt registreeritud reaktsioone nagu rakkude või organismide ellujäämine (või surm).

Ioniseeriva kiirguse kahjustatud toimemehhanismide ja organismide kiirguskahjustustest taastumise mehhanismide uurimine on suur tähtsus arendada kiirguskaitse meetodeid ja tõsta kasvajate kiiritusravi efektiivsust.

Liikide erinevused kiirgustundlikkus organismid on väga lai ja mõõdetud mitme suurusjärgu võrra. Mitte vähem vahet kiirgustundlikkus täheldatud erinevates rakkudes ja kudedes. Lisaks kiirgustundlikele (veresüsteem, sooled ja sugunäärmed) on nn radioresistentsed ehk radioresistentsed. süsteemid ja kuded(luud, lihased ja närvid).

Raadiotundlikkus on sees erinevüks tüüp sõltuvalt vanusest - vanus kiirgustundlikkus(seega on noored ja vanad loomad kõige kiirgustundlikumad, suguküpsemad ja vastsündinud on kõige kiirguskindlamad), soost - seksuaalse kiirgustundlikkus(reeglina on isased radiotundlikumad) ja individuaalsed kiirgustundlikkus sama populatsiooni erinevatel indiviididel.

peal elanikkonnast Raadiotundlikkuse tase sõltub järgmistest teguritest:

    genotüübi tunnused (inimpopulatsioonis on 10–12% inimestest suurenenud radiosensitiivsus). Selle põhjuseks on pärilikult vähenenud võime kõrvaldada DNA katkestusi, samuti parandusprotsessi täpsuse vähenemine. Suurenenud kiirgustundlikkus kaasneb selliste pärilike haigustega nagu ataksia-telangiektaasia, pigment-kseroderma.);

    keha füsioloogiline (näiteks uni, erksus, väsimus, rasedus) või patofüsioloogiline seisund (kroonilised haigused, põletused);

    sugu (mehed on radiotundlikumad);

    vanus (küpses eas inimesed on kõige vähem tundlikud).

Radiosensitiivsuse aste ei erine mitte ainult liigisiseselt. Sama organismi sees erinevad rakud ja koed ka oma kiirgustundlikkuse poolest. Seetõttu jaoks õige hinnang inimkeha kokkupuute tagajärgi, on vaja hinnata kiirgustundlikkust erinevatel tasemetel.

peal rakuline Radiosensitiivsuse tase sõltub paljudest teguritest: genoomi korraldus, DNA parandussüsteemi seisund, antioksüdantide sisaldus rakus, redoksprotsesside intensiivsus, vee radiolüüsi saadusi ära kasutavate ensüümide aktiivsus. (näiteks katalaas, mis hävitab vesinikperoksiidi või superoksiiddismutaas, mis inaktiveerib superoksiidi radikaali).

peal pabertaskurätik tase sooritatakse Bergonieri reegel–Tribondo:koe kiirgustundlikkus on otseselt proportsionaalne proliferatiivse aktiivsusega ja pöördvõrdeline seda moodustavate rakkude diferentseerumisastmega. Järelikult on kehas kõige radiotundlikumad kiiresti jagunevad, kiiresti kasvavad ja vähe spetsialiseerunud koed, näiteks luuüdi vereloome rakud, peensoole epiteel ja nahk. Kõige vähem kiirgustundlikud on spetsiaalsed, nõrgalt uuenevad kuded, näiteks lihased, luud ja närvikoed. Erandiks on lümfotsüüdid, mis on väga kiirgustundlikud. Samal ajal on ioniseeriva kiirguse otsesele toimele vastupidavad koed pikaajaliste mõjude suhtes väga haavatavad.

Elundite tasandil ei sõltu radiosensitiivsus mitte ainult antud organi moodustavate kudede kiirgustundlikkusest, vaid ka selle funktsioonidest. Enamik täiskasvanu kudesid on kiirguse toime suhtes suhteliselt tundlikud.

Ioniseeriva kiirguse bioloogiline mõju. Kehakahjustuse määravad tegurid.

Ioniseeriva kiirgusega kokkupuutel kehale on kahte tüüpi mõju: somaatiline ja geneetiline. Somaatilise toimega avalduvad tagajärjed otseselt kiiritatul, geneetilise toimega tema järglastel. Somaatilised mõjud võivad ilmneda varakult või hiljem. Varajased ilmnevad perioodil mitu minutit kuni 30-60 päeva pärast kiiritamist. Nende hulka kuuluvad naha punetus ja koorumine, silmaläätse hägustumine, hematopoeetilise süsteemi kahjustus, kiiritushaigus, surm. Pikaajalised somaatilised mõjud ilmnevad mitu kuud või aastaid pärast kiiritamist püsivate nahamuutuste, pahaloomuliste kasvajate, immuunsuse vähenemise ja oodatava eluea lühenemise näol.

Ioniseeriva kiirguse bioloogilist mõju iseloomustavad mitmed üldised mustrid:

1) Elutegevuse sügavaid häireid põhjustavad ebaolulised neeldunud energiakogused.

2) Ioniseeriva kiirguse bioloogiline mõju ei piirdu ainult eksponeeritud organismiga, vaid võib ulatuda järgmistesse põlvkondadesse, mis on seletatav mõjuga organismi pärilikule aparatuurile.

3) Ioniseeriva kiirguse bioloogilist mõju iseloomustab varjatud (latentse) periood, st kiirguskahjustuse teket ei täheldata koheselt. Varjatud perioodi kestus võib varieeruda mitmest minutit kuni kümneid aastaid, olenevalt kiirgusdoosist, organismi kiirgustundlikkusest. Seega, kui kiiritatakse väga suurtes annustes (kümneid tuhandeid rõõmus) on võimalik põhjustada "surma kiiri all", samas kui pikaajaline kiiritamine väikestes annustes põhjustab närvi- ja muude süsteemide seisundi muutumist, kasvajate ilmnemist aastaid pärast kiiritamist.

Suure tähtsusega on ka vanus, füsioloogiline seisund, organismi ainevahetusprotsesside intensiivsus, aga ka kiiritustingimused. Samal ajal mängivad lisaks keha kiiritusdoosile rolli: kiirituse võimsus, rütm ja iseloom (ühekordne, mitmekordne, vahelduv, krooniline, väline, üldine või osaline, sisemine), selle füüsikaline. omadused, mis määravad energia kehasse tungimise sügavuse (röntgenikiirgus, gammakiirgus, alfa- ja beetaosakesed) , ionisatsioonitihedus (alfaosakeste mõjul on see suurem kui muud tüüpi kiirguse mõjul). Kõik need toimiva kiirgusagensi omadused määravad kiirguse suhtelise bioloogilise efektiivsuse. Kui kehasse sattunud radioaktiivsed isotoobid on kiirgusallikaks , siis on nende isotoopide poolt eralduva ioniseeriva kiirguse bioloogilise mõju jaoks suur tähtsus nende keemilised omadused, mis määravad isotoobi osalemise ainevahetuses, kontsentratsiooni konkreetses elundis ja sellest tulenevalt ka keha kiiritamise olemuse. .

Kehakahjustuse määravad tegurid:

1. Kiirguse liik. Igat liiki ioniseeriv kiirgus võib tervist mõjutada. Peamine erinevus seisneb energia hulgas, mis määrab alfa- ja beetaosakeste, gamma- ja röntgenikiirguse läbitungimisvõime.

2. Saadud annuse kogus. Mida suurem on saadud kiirgusdoos, seda suurem on biomeditsiiniliste tagajärgede tõenäosus.

3. kiirgusega kokkupuute kestus. Kui annus saadakse päevade või nädala jooksul, ei ole tagajärjed sageli nii tõsised, kui sarnane annus saadakse mõne minuti jooksul.

4 . Mõjutatud kehaosa. Jäsemed, nagu käed või jalad, saavad suur kogus kiirgus vähem väljendunud kahjustusega kui veri, mis moodustab alaseljas paiknevaid elundeid.

5. Inimese vanus. Inimese vananedes rakkude jagunemine aeglustub ja organism on vähem tundlik ioniseeriva kiirguse mõjude suhtes. Kui rakkude jagunemine on aeglustunud, on kiirguse mõju mõnevõrra vähem kahjulik kui rakkude kiire jagunemise korral.

6. bioloogilised erinevused. Mõned inimesed on kiirguse mõjude suhtes tundlikumad kui teised.

Organismi kui terviku kahjustuse tunnused määravad kaks tegurit: 1) otseselt kiirgusele avatud kudede, elundite ja süsteemide kiirgustundlikkus; 2) neeldunud kiirgusdoos ja selle ajaline jaotus. Need tegurid määravad individuaalselt ja koos valdav kiirgusreaktsioonide tüüp(kohalik või üldine), spetsiifilisus ja avaldumise aeg(kohe pärast kiiritamist, vahetult pärast kiiritamist või pikemas perspektiivis) ja nende tähtsust organismile.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Hea töö saidile">

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Postitatud aadressil http://www.website/

Kiirguse bioloogiline mõju

1. Ioniseeriva kiirguse otsene ja kaudne toime

Raadiolained, valguslained, päikese soojusenergia - kõik need on kiirguse liigid. Kiirgus on aga ioniseeriv, kui see suudab lõhkuda elusorganismi kudesid moodustavate molekulide keemilisi sidemeid ja selle tulemusena põhjustada bioloogilisi muutusi. Ioniseeriva kiirguse toime toimub aatomi- või molekulaarsel tasemel, olenemata sellest, kas puutume kokku välise kiirgusega või saame radioaktiivseid aineid toidust ja veest, mis rikub bioloogiliste protsesside tasakaalu organismis ja toob kaasa ebasoodsaid tagajärgi. "Kiirguse mõju bioloogilised mõjud inimkehale on tingitud kiirgusenergia vastasmõjust bioloogiliste kudedega. Bioloogiliste kudede aatomitele ja molekulidele otse ülekantud energiat nimetatakse nn. otsene kiirguse toime. Mõned rakud saavad kiirgusenergia ebaühtlase jaotumise tõttu oluliselt kahjustatud.

Üheks otseseks mõjuks on kantserogenees ehk onkoloogiliste haiguste teke. Vähkkasvaja tekib siis, kui somaatiline rakk väljub keha kontrolli alt ja hakkab aktiivselt jagunema. Selle algpõhjus on geneetilise mehhanismi rikkumine, nn mutatsioonid. Kui vähirakk jaguneb, toodab see ainult vähirakke. Üks kiirgusmõjude suhtes tundlikumaid organeid on kilpnääre. Seetõttu on selle organi bioloogiline kude vähi arengu seisukohalt kõige haavatavam. Veri ei ole vähem vastuvõtlik kiirguse mõjule. Leukeemia või verevähk on otsese kiirgusega kokkupuute üks levinumaid tagajärgi. laetud osakesed tungivad keha kudedesse, kaotavad oma energiat elektriliste interaktsioonide tõttu aatomite elektronidega. elektriline interaktsioon kaasneb ionisatsiooniprotsessiga (elektroni väljatõmbamine neutraalsest aatomist).

Füüsikalis-keemiline muutused kaasnevad üliohtlike "vabade radikaalide" tekkega organismis.

Lisaks otsesele ioniseerivale kiirgusele on vee radiolüüsiga seotud ka kaudne või kaudne mõju. Radiolüüsi ajal on vabad radikaalid- teatud kõrge keemilise aktiivsusega aatomid või aatomirühmad. Vabade radikaalide peamine omadus on liigsed või paaritute elektronid. Sellised elektronid tõrjuvad kergesti oma orbiitidelt välja ja võivad aktiivselt osaleda keemilises reaktsioonis. On oluline, et väga väikesed välised muutused võivad põhjustada olulisi muutusi rakkude biokeemilistes omadustes. Näiteks kui tavaline hapnikumolekul püüab kinni vaba elektroni, muutub see väga aktiivseks vabaks radikaaliks - superoksiid. Lisaks on aktiivseid ühendeid nagu vesinikperoksiid, hüdroksiid ja aatomihapnik. Enamik vabu radikaale on neutraalsed, kuid mõnel võib olla positiivne või negatiivne laeng.

Kui vabade radikaalide hulk on madal, siis on organismil võime neid kontrollida. Kui neid on liiga palju, siis on häiritud kaitsesüsteemide töö, organismi üksikute funktsioonide elutähtis tegevus. Vabade radikaalide tekitatud kahjustused suurenevad ahelreaktsioonis kiiresti. Rakkudesse sattudes rikuvad nad kaltsiumi tasakaalu ja geneetilise informatsiooni kodeerimise. Sellised nähtused võivad põhjustada tõrkeid valkude sünteesis, mis on kogu organismi elutähtis funktsioon, sest. defektsed valgud häirivad immuunsüsteemi. Immuunsüsteemi peamised filtrid - lümfisõlmed töötavad ülepingestatud režiimis ja neil pole aega neid eraldada. Nii nõrgenevad kaitsebarjäärid ja organismis tekivad soodsad tingimused viiruste, mikroobide ja vähirakkude paljunemiseks.

Vabad radikaalid, mis põhjustavad keemilisi reaktsioone, kaasavad sellesse protsessi palju molekule, mida kiirgus ei mõjuta. Seetõttu ei määra kiirguse tekitatud mõju mitte ainult neeldunud energia hulk, vaid ka vorm, milles see energia edastatakse. Ükski teine ​​energia, mida bioloogiline objekt samas koguses neelab, ei too kaasa selliseid muutusi, mida põhjustab ioniseeriv kiirgus. Selle nähtuse olemus on aga selline, et kõik protsessid, sealhulgas bioloogilised, on tasakaalus. Keemilised muutused tekivad vabade radikaalide vastastikuse mõju tulemusena üksteisega või "tervislike" molekulidega Biokeemilised muutusedjuhtuma nagu sisse kiiritamise hetkel ja paljude aastate jooksul, mis viib rakusurma.

Meie keha toodab erinevalt ülalkirjeldatud protsessidest spetsiaalseid aineid, mis on omamoodi "puhastajad".

Need kehas olevad ained (ensüümid) on võimelised püüdma vabu elektrone ilma vabadeks radikaalideks muutumata. Normaalses seisundis säilitab keha tasakaalu vabade radikaalide ja ensüümide ilmumise vahel. Ioniseeriv kiirgus häirib seda tasakaalu, stimuleerib vabade radikaalide kasvu ja põhjustab negatiivseid tagajärgi. Vabade radikaalide imendumist saate aktiveerida, lisades dieeti antioksüdante, vitamiine A, E, C või seleeni sisaldavaid preparaate. Need ained neutraliseerivad vabu radikaale, absorbeerides neid suurtes kogustes.

2. Ioniseeriva kiirguse mõju üksikutele organitele ja kehale tervikuna

Organismi ehituses võib eristada kahte süsteemide klassi: kontroll- (närvi-, endokriin-, immuunsüsteem) ja elu toetavad (hingamis-, kardiovaskulaar-, seedesüsteemid). Kõik peamised metaboolsed (ainevahetus) protsessid ja katalüütilised (ensümaatilised) reaktsioonid toimuvad raku- ja molekulaarsel tasandil. Organismi organiseerituse tasemed toimivad tihedas koostoimes ja vastastikuses mõjus juhtimissüsteemide poolt. Enamik looduslikke tegureid toimib esmalt kõrgematel tasanditel, seejärel teatud organite ja kudede kaudu – raku- ja molekulaarsel tasandil. Pärast seda algab reageerimise faas, millega kaasnevad kohandused kõigil tasanditel.

Kiirguse koostoime kehaga algab molekulaarsel tasandil. Seetõttu on otsene kokkupuude ioniseeriva kiirgusega spetsiifilisem. Oksüdeerivate ainete taseme tõus on iseloomulik ka muudele mõjudele. On teada, et mitmesugused sümptomid (temperatuur, peavalu jne) esinevad paljude haiguste puhul ja nende põhjused on erinevad. See raskendab diagnoosi panemist. Seega, kui teatud haigust ei esine kiirguse kahjuliku mõju tõttu kehale, on kaugemate tagajärgede põhjust raske kindlaks teha, kuna need kaotavad oma spetsiifilisuse.

Erinevate kehakudede kiirgustundlikkus sõltub biosünteesiprotsessidest ja nendega seotud ensümaatilisest aktiivsusest. Seetõttu eristuvad luuüdi, lümfisõlmede ja sugurakkude rakud kõrgeima radioaktiivsusega. Vereringesüsteem ja punane luuüdi on kiirgusele kõige haavatavamad ja kaotavad normaalse funktsioneerimise võime juba 0,5-1 Gy annuste juures. Siiski on neil võime taastuda ja kui kõik rakud ei ole mõjutatud, saab vereringesüsteem oma funktsioonid taastada. Suurenenud radiosensitiivsus iseloomustab ka suguelundeid, nagu munandid. Kiiritus üle 2 Gy annab püsiva steriilsuse. Alles paljude aastate pärast saavad nad täielikult toimida. Munasarjad on vähem tundlikud, vähemalt täiskasvanud naistel. Kuid ühekordne annus üle 3 Gy viib nende steriilsuseni, kuigi suured doosid koos korduva kiiritusega ei mõjuta laste kandmise võimet.

Silmalääts on kiirgusele väga vastuvõtlik. Surres muutuvad läätse rakud läbipaistmatuks, kasvavad, põhjustades katarakti ja seejärel täielikku pimedaksjäämist. See võib juhtuda umbes 2 Gy annuste korral.

Organismi kiirgustundlikkus sõltub tema vanusest. Väikesed kiirgusdoosid lastel võivad aeglustada või isegi peatada nende luude kasvu. Kuidas vähem vanust laps, seda rohkem on skeleti kasv pärsitud. Lapse aju kiiritamine võib põhjustada muutusi tema iseloomus, viia mälukaotuseni. Täiskasvanu luud ja aju on võimelised taluma palju suuremaid doose. Suhteliselt suured doosid suudavad vastu pidada enamikule organitele. Neerud taluvad kuu jooksul saadud annust umbes 20 Gy, maks - umbes 40 Gy, põis- 50 Gy ja küps kõhrekude - kuni 70 Gy. Kuidas noorem keha, kui kõik muud asjad on võrdsed, on see kiirguse mõjude suhtes tundlikum.

Liikide kiirgustundlikkus suureneb koos organismi keerukusega. Seda seletatakse asjaoluga, et in keerulised organismid rohkem nõrku lülisid, mis põhjustavad ellujäämise ahelreaktsioone. Seda soodustavad keerukamad kontrollsüsteemid (närvi-, immuunsüsteemid), mis primitiivsematel indiviididel osaliselt või täielikult puuduvad. Mikroorganismide puhul on 50% suremusest põhjustavad annused tuhanded Gy, lindude puhul kümned ja kõrgelt organiseeritud imetajate puhul ühikud.

3. Mutatsioonid

Iga keharakk sisaldab DNA molekuli, mis kannab teavet uute rakkude õigeks paljunemiseks.

DNA- see on desoksüribonukleiinhape koosneb pikkadest ümaratest molekulidest topeltheeliksi kujul. Selle ülesanne on tagada enamiku aminohappeid moodustavate valgu molekulide süntees. DNA molekuli ahel koosneb eraldi sektsioonidest, mida kodeerivad spetsiaalsed valgud, moodustades nn inimese geeni.

Kiirgus võib raku tappa või DNA-s sisalduvat teavet moonutada, nii et lõpuks ilmuvad defektsed rakud. Muuda geneetiline kood rakke nimetatakse mutatsioonideks. Kui mutatsioon toimub spermatosoidi munas, on tagajärjed tunda kaugemas tulevikus, sest. viljastamise käigus moodustub 23 paari kromosoome, millest igaüks koosneb kompleksne aine nimetatakse desoksüribonukleiinhappeks. Seetõttu nimetatakse sugurakus esinevat mutatsiooni geneetiliseks mutatsiooniks ja seda saab edasi anda järgmistele põlvkondadele.

Vastavalt E.J. Halli sõnul võib selliseid häireid seostada kahe peamise tüübiga: kromosomaalsed aberratsioonid, sealhulgas muutused kromosoomide arvus või struktuuris, ja mutatsioonid geenides. Geenimutatsioonid jagunevad veel domineerivateks (mis ilmnevad kohe esimeses põlvkonnas) ja retsessiivseteks (mis võivad tekkida, kui sama geen on muteerunud mõlemas vanemas). Sellised mutatsioonid ei pruugi ilmneda paljude põlvkondade jooksul või ei pruugi üldse ilmneda. Mutatsioon samootses rakus mõjutab ainult indiviidi ennast. Kiirgusest põhjustatud mutatsioonid ei erine looduslikest, kuid kahjulike mõjude ulatus suureneb.

Kirjeldatud arutluskäik põhineb ainult loomadega tehtud laboriuuringutel. Otsesed tõendid kiirgusmutatsioonide kohta inimestel veel puuduvad, tk. kõigi pärilike defektide täielik tuvastamine toimub alles paljude põlvkondade jooksul.

Siiski, nagu rõhutab John Hoffman, rolli alahindamine kromosomaalsed häired põhineb väitel "nende tähendus on meile teadmata" on klassikaline näide teadmatusest tehtud otsustest. Lubatud annused kokkupuuted määrati kindlaks ammu enne nende kindlakstegemise meetodite tulekut kurvad tagajärjed mille juurde nad saavad juhtida pahaaimamatuid inimesi ja nende järeltulijaid.

4. Ioniseeriva kiirguse suurte annuste mõju bioloogilistele objektidele

Elusorganism on ioniseeriva kiirguse suhtes väga tundlik. Mida kõrgemal on elusorganism evolutsiooniredelil, seda kiirgustundlikum ta on. Raadiotundlikkus on mitmepoolne omadus. Raku "ellujäämine" pärast kiiritamist sõltub samaaegselt mitmest tegurist: geneetilise materjali mahust, energiat andvate süsteemide aktiivsusest, ensüümide vahekorrast ning vabade radikaalide H ja OH tekke intensiivsusest.

Kompleksi kiiritamisel bioloogilised organismid on vaja arvesse võtta elundite ja kudede vastastikuse sidumise tasandil toimuvaid protsesse. Raadiotundlikkus mitmesugused organismid varieerub üsna laialt.

Inimkeha kui täiuslik loomulik süsteem on kiirguse suhtes veelgi tundlikum. Kui inimene on kokku puutunud doosiga 100-200 rad, ilmnevad tal mõne päeva pärast kiiritushaiguse tunnused. kerge vorm. Selle tunnuseks võib olla valgete vereliblede arvu vähenemine, mis määratakse vereanalüüsiga. Inimese subjektiivne näitaja on võimalik oksendamine esimesel päeval pärast kiiritamist.

Kiiritushaiguse keskmist raskusastet täheldatakse inimestel, kes on kokku puutunud kiirgusega 250–400 rad. Neil on leukotsüütide (valgete vereliblede) sisaldus veres järsult vähenenud, täheldatakse iiveldust ja oksendamist ning nahaaluseid hemorraagiaid. Surmav tulemus täheldati 20%-l kokku puutunutest 2–6 nädalat pärast kokkupuudet.

Kiiritades 400-600 rad doosiga tekib kiiritushaiguse raske vorm. Ilmub arvukalt subkutaanseid verejookse, leukotsüütide arv veres väheneb oluliselt. Haiguse surmav tulemus on 50%.

Kiiritushaiguse väga raske vorm tekib kokkupuutel doosiga üle 600 rad. Leukotsüüdid veres kaovad täielikult. Surm esineb 100% juhtudest.

Ülalkirjeldatud kiirgusega kokkupuute tagajärjed on tüüpilised juhtudel, kui arstiabi ei ole kättesaadav.

Kiiritatud organismi raviks kaasaegne meditsiin kasutab laialdaselt selliseid meetodeid nagu vere asendamine, luuüdi siirdamine, antibiootikumide manustamine ja muud meetodid intensiivravi. Sellise raviga on võimalik surmaga lõppenud tulemus välistada isegi kiiritamisel annusega kuni 1000 rad. Radioaktiivsete ainete eralduv energia neelab keskkonda, sealhulgas bioloogilisi objekte. Ioniseeriva kiirguse mõju tulemusena inimkehale võivad kudedes toimuda keerulised füüsikalised, keemilised ja biokeemilised protsessid.

Ioniseeriv toime hävitab ennekõike normaalne vool biokeemilised protsessid ja ainevahetus. Sõltuvalt neeldunud kiirgusdoosi suurusest ja individuaalsed omadused muutustest põhjustatud organism võib olla pöörduv või pöördumatu. Väikeste annuste korral taastab kahjustatud kude oma funktsionaalse aktiivsuse. Suurte annuste jaoks pikaajaline kokkupuude võib põhjustada püsivaid kahjustusi üksikud kehad või kogu organism. Igasugune ioniseeriv kiirgus põhjustab organismis bioloogilisi muutusi nii välisel (allikas on väljaspool keha) kui ka sisemisel kokkupuutel (radioaktiivsed ained satuvad organismi näiteks toiduga või sissehingamisel). Mõelge ioniseeriva kiirguse mõjule, kui kiirgusallikas on väljaspool keha.

Ioniseeriva kiirguse bioloogiline mõju sel juhul sõltub kiirgusega kokkupuute kogudoosist ja ajast, selle liigist, kiiritatud pinna suurusest ja organismi individuaalsetest omadustest. Kogu inimkeha ühekordse kiiritamise korral on bioloogilised häired võimalikud sõltuvalt neeldunud kiirgusdoosist.

Surmavast doosist 100–1000 korda suuremate annustega kokkupuutel võib inimene kokkupuute ajal surra. Lisaks ületab neeldunud kiirgusdoos, mis kahjustab üksikuid kehaosi, kogu keha surmava neeldunud kiirgusdoosi. Surmavad neeldunud doosid keha üksikutele osadele on järgmised: pea - 20 Gy, Alumine osa kõht - 30 Gy, ülemine osa kõht - 50 Gy, rinnakorv- 100 gr, jäsemed - 200 gr.

Erinevate kudede tundlikkuse aste kiirgusele ei ole sama. Kui arvestada elundite kudesid nende kiirgustundlikkuse vähendamise järjekorras, saame järgmise järjestuse: lümfikoe, lümfisõlmed, põrn, harknääre, luuüdi, sugurakud. Suur tundlikkus hematopoeetilised elundid kiirgusele on kiirgushaiguse olemuse määramise aluseks.

Kogu inimkeha ühekordse kiiritamisel neeldunud annusega 0,5 Gy, päev pärast kiiritamist, võib lümfotsüütide arv järsult väheneda. Erütrotsüütide arv (punane vererakud) kaks nädalat pärast kiiritamist. Kell terve inimene punaseid vereliblesid on umbes 10 4 ja kiiritushaigust põdevatel patsientidel paljuneb igapäevaselt 10 4, see suhe on häiritud ja selle tagajärjel organism sureb.

Oluline tegur ioniseeriva kiirguse mõjul kehale on kokkupuuteaeg. Doosikiiruse suurenemisega suureneb kiirguse kahjustav toime. Mida murdosalisem on kiirgus ajas, seda väiksem on selle kahjustav mõju (joonis 2.17).

Väline kokkupuude alfa- ja beetaosakestega on vähem ohtlik. Neil on kudedes väike jooks ja nad ei jõua vereloome ja muu siseorganid. Välise kiiritamise korral on vaja arvestada gamma- ja neutronkiirgusega, mis tungivad koesse suur sügavus ja hävitada, nagu ülalpool üksikasjalikumalt kirjeldatud.

5. Keha kiiritamist kahte tüüpi: väline ja sisemine

Ioniseeriv kiirgus võib mõjutada inimest kahel viisil. Esimene viis - väline kokkupuude väljaspool keha asuvast allikast, mis sõltub peamiselt inimese elukoha kiirgusfoonist või muust välised tegurid. Teine - sisemine kiirgus, radioaktiivse aine organismi sattumise tõttu, peamiselt toiduga.

Toidukaupadel, mis ei vasta kiirgusnormidele, on suurenenud sisu radionukliidid liidetakse toiduga ja muutuvad otse keha sees kiirgusallikaks.

Suures ohus on kõrge alfa-aktiivsusega plutooniumi ja ameriitsiumi isotoope sisaldav toit ja õhk. Tšernobõli katastroofist välja kukkunud plutoonium on kõige ohtlikum kantserogeen. Alfakiirgusel on kõrge ionisatsiooniaste ja seetõttu on see bioloogilisi kudesid suur kahjustav võime.

Plutooniumi, aga ka ameriitsiumi allaneelamine hingamisteede kaudu inimkehasse põhjustab kopsuhaiguste onkoloogiat. Siiski tuleb arvestada, et plutooniumi ja selle ekvivalentide americiumi, kuuriumi koguhulga suhe kokku plutooniumi sissehingamisel kehasse ebaoluliselt. Nagu Bennett leidis, on Ameerika Ühendriikides atmosfääris tuumakatsetuste analüüsimisel väljalangemise ja sissehingamise suhe 2,4 miljonit 1, see tähendab, et valdav enamus tuumarelvakatsetuste alfa-sisaldusega radionukliide läks maasse ilma, et see mõjutaks. inimesed. Tšernobõli jälje heitmetes täheldati ka tuumkütuse osakesi, nn kuumi osakesi suurusega umbes 0,1 mikronit. Need osakesed võivad ka kopsudesse sisse hingata ja kujutada endast tõsist ohtu.

Välise ja sisemise kokkupuute vastu tuleb võtta erinevaid ettevaatusabinõusid ohtlik tegevus kiirgus.

Väliskiirgust tekitavad peamiselt gamma-sisaldavad radionukliidid, samuti röntgenikiirgus. Selle silmatorkav võime sõltub:

a) kiirgusenergia;

b) kiirgustegevuse kestus;

c) kaugus kiirgusallikast objektini;

d) kaitsemeetmed.

Kiiritusaja kestuse ja neeldunud doosi vahel on lineaarne seos ning kauguse mõjul kiirgusega kokkupuute tulemusele on ruutsuhe.

Kaitsemeetmeteks väliskiirguse eest kasutatakse kiirgusteel peamiselt plii- ja betoonist kaitseekraane. Materjali efektiivsus röntgen- või gammakiirguse kaitsena sõltub nii materjali tihedusest kui ka selles sisalduvate elektronide kontsentratsioonist.

Kui väliskiirguse eest on võimalik end kaitsta spetsiaalsete ekraanide või muude toimingute abil, siis sisekiirgusega seda teha ei saa.

Seal on kolm võimalikud viisid mille kaudu radionukliidid võivad kehasse siseneda:

a) koos toiduga

b) hingamisteede kaudu õhuga;

c) nahakahjustuste kaudu.

Tuleb märkida, et radioaktiivsed elemendid plutoonium ja ameriitsium satuvad organismi peamiselt toiduga või sissehingamisel ning väga harva ka nahakahjustuste kaudu.

Nagu märgib J. Hall, reageerivad inimorganid kehasse sattuvatele ainetele lähtuvalt üksnes viimaste keemilisest olemusest, sõltumata sellest, kas need on radioaktiivsed või mitte. Keemilised elemendid nagu naatrium ja kaalium on osa kõigist keharakkudest. Seetõttu jaotub nende kehasse viidud radioaktiivne vorm ka kogu kehas. Muud keemilised elemendid kipuvad kogunema üksikutesse organitesse, nagu juhtub radioaktiivne jood kilpnäärmes või kaltsiumi luukoes.

Radioaktiivsete ainete tungimine koos toiduga organismi sõltub oluliselt nende keemilisest koostoimest. On kindlaks tehtud, et klooritud vesi suurendab plutooniumi lahustuvust ja selle tulemusena selle sisenemist siseorganitesse.

Pärast radioaktiivse aine sattumist kehasse tuleks arvesse võtta energia hulka ja kiirguse tüüpi, radionukliidi füüsikalist ja bioloogilist poolestusaega. bioloogiline poolestusaeg nimetatakse aega, mis kulub poole radioaktiivse aine kehast eemaldamiseks. Mõned radionukliidid erituvad organismist kiiresti ja seetõttu pole neil aega peale kanda suurt kahju, samas kui teised püsivad kehas pikka aega.

Radionukliidide poolestusaeg sõltub oluliselt füüsiline seisund isik, tema vanus ja muud tegurid. Füüsikalise poolestusaja kombinatsiooni bioloogilise poolestusajaga nimetatakse efektiivne poolväärtusaeg- kõige olulisem kiirguse koguhulga määramisel. Organit, mis on radioaktiivse aine toimele kõige enam kokku puutunud, nimetatakse kriitiline. Erinevate kriitiliste elundite jaoks on välja töötatud standardid, mis määravad iga radioaktiivse elemendi lubatud sisalduse. Nende andmete põhjal on loodud dokumendid, mis reguleerivad radioaktiivsete ainete lubatud kontsentratsioone atmosfääriõhus, joogivesi, toiduained. Valgevenes seoses Tšernobõli tuumaelektrijaama avariiga vabariiklane vastuvõetavad tasemed tseesiumi ja strontsiumi radionukliidide sisaldus toiduainetes ja joogivees (RDU-92). Gomeli piirkonnas mõned toiduained toitumise, näiteks laste, rangemad standardid. Võttes arvesse kõiki ülaltoodud tegureid ja standardeid, rõhutame, et inimese keskmine aastane efektiivne ekvivalentdoos ei tohiks ületada 1 mSv aastas.

Kirjandus

1. Savenko V.S. Radioökoloogia. - Minsk: Design PRO, 1997.

2. M.M. Tkachenko, "Radioloogia (promeneva diagnoos ja promeneva ravi)"

3. A.V. Shumakov Kiirgusmeditsiini lühijuhend Lugansk -2006

4. Beckman I.N. Tuumameditsiini loengud

5. L.D. Lindenbraten, L.B. Naumov. Meditsiiniline radioloogia. M. Meditsiin 1984

6. P.D. Khazov, M. Yu. Petrov. Meditsiinilise radioloogia alused. Rjazan, 2005

7. P.D. Khazov. Kiirgusdiagnostika. Loengute tsükkel. Rjazan. 2006

kiirgusorganismi ioniseeriv

Postitatud saidile

Sarnased dokumendid

    Ioniseeriva kiirguse otsene ja kaudne toime. Ioniseeriva kiirguse mõju üksikutele organitele ja kehale tervikuna, mutatsioonid. Ioniseeriva kiirguse suurte annuste mõju bioloogilistele objektidele. Keha kiiritamise tüübid: välimine ja sisemine.

    abstraktne, lisatud 02.06.2010

    Ioniseeriva kiirguse rakendamine meditsiinis. Tehnoloogia meditsiinilised protseduurid. Kaugjuhtimispuldi seaded kiiritusravi. Isotoopide kasutamine meditsiinis. Kaitsevahendid ioniseeriva kiirguse eest. Radionukliidide saamise ja kasutamise protsess.

    esitlus, lisatud 21.02.2016

    Peamised funktsionaalsed ja morfoloogilised muutused rakustruktuurid ioniseeriva kiirguse mõjul toimuvate muutuste määr immuunsussüsteem organism. Kliinilised tunnused kokkupuude ja kiiritushaigus.

    abstraktne, lisatud 23.01.2010

    Kiiritusravi füüsikalised alused. Ioniseeriva kiirguse peamised liigid ja omadused. Korpuskulaarne ja footonioniseeriv kiirgus (IR). Bioloogilised alused kiiritusravi. Muudatused keemiline struktuur aatomid ja molekulid, AI bioloogiline mõju.

    abstraktne, lisatud 15.01.2011

    Ioniseeriva kiirguse toimemehhanism kehale. Lipiidide radiotoksiinide teooria (primaarsed radiotoksiinid ja ahelreaktsioonid). Kiirguse kaudne mõju. Patogeneetilise toime tunnused kehale mitmesugused kiirgav energia.

    esitlus, lisatud 28.09.2014

    Radioaktiivsuse avastamise ajalugu. Ioniseeriva kiirguse tüübid. Kiirguskiirguse mõju tervisele. Radioaktiivsed ravimid. Kiirituse kasutamise aspektid diagnoosimisel, ravil, meditsiiniinstrumentide steriliseerimisel, vereringe uuringutes.

    esitlus, lisatud 30.10.2014

    Üldine kontseptsioon kvantelektroonika kohta. Laserseadme arendamise ajalugu ja tööpõhimõte, omadused laserkiirgus. Madala intensiivsusega ja suure intensiivsusega laserid: omadused, mõju bioloogilistele kudedele. Lasertehnoloogiate rakendamine meditsiinis.

    abstraktne, lisatud 28.05.2015

    Radioaktiivse aine ioniseeriva kiirguse ja neutronite kahjustuse bioloogiline mõju kehale. Äge ja krooniline kiiritushaigus: loomulikult esinemissagedus, kliinilised sündroomid. ARS-i luuüdi vorm; diagnostika, patogenees, ennetamine.

    esitlus, lisatud 21.02.2016

    Suremuse järsk tõus kiirgusega kokkupuute tõttu. Hüpoteesid kiirguse tekkest ja selle tuvastamisest. Maapealse päritoluga bioloogiliselt aktiivse kiirguse allikad, keemilised objektid ja nende mõju elusorganismide rakkude modifikatsioonile.

    aruanne, lisatud 16.12.2009

    Glükokortikoidide immunoregulatoorne toime, mõju organismile. Mõju ainevahetusele, seostele teiste hormoonidega. Ravimite nimetused. Võimas allergiavastane, põletikuvastane, stressivastane, šokivastane toime.

Radioaktiivsus on erinevate osakeste teatud elementide emissioon tuumade poolt, millega kaasneb tuuma üleminek teise olekusse ja selle parameetrite muutumine. Radioaktiivsuse fenomeni avastas prantsuse teadlane Henri Becquerel 1896. aastal uraanisoolade puhul.

1899. aastal viidi inglise teadlase Ernst Rutherfordi juhendamisel läbi eksperiment, mis võimaldas avastada keeruka koostise. radioaktiivne kiirgus.

KOLME kiirguse komponenti Beeta – osakesed on kiirete elektronide voog, mis lendavad valguse kiirusele lähedase kiirusega. Nad tungivad õhku kuni 20 m Alfaosakesed on heeliumi aatomite tuumade vood. Nende osakeste kiirus on 20 000 km/s, mis ületab tänapäevase lennuki kiirust (1000 km/h) 72 000 korda. Alfa-kiired tungivad õhku kuni 10 cm Gammakiirgus on tuumatransformatsioonide või osakeste vastasmõju käigus eralduv elektromagnetkiirgus

Igal kiirgusliigil on oma läbitungiv jõud, see tähendab vabadus ainet läbida. Mida suurem on aine tihedus, seda halvemini see kiirgust edastab.

Alfa kiirgus - on väikese läbitungimisvõimega; - hilinenud paberileht, riided, inimnahk; - organismi sattunud alfaosakesed on väga ohtlikud.

-kiirgus Vastavalt oma omadustele on osakesed madala läbitungimisvõimega ja ei kujuta endast ohtu enne, kui radioaktiivsed ained kiirgavad -osakesed satuvad kehasse läbi haava, toidu või sissehingatava õhuga; siis muutuvad nad äärmiselt ohtlikuks.

Beetakiirgus – on palju suurema läbitungimisvõimega; - suudab läbida õhus kuni 5 meetrit, on võimeline tungima keha kudedesse; - mõne millimeetri paksune alumiiniumkiht võib beetaosakesi kinni püüda.

-kiirgus – osakesed võivad tungida keha kudedesse ühe kuni kahe sentimeetri sügavusele.

Gammakiirgus – omab veelgi suuremat läbitungimisvõimet; - hilineb paks plii- või betoonikiht.

-kiirgus -valguse kiirusel levival kiirgusel on suur läbitungimisvõime; vaid paks plii- või betoonplaat suudab seda tagasi hoida.

Põhimõisted, terminid ja määratlused Kiirgus on nähtus, mis esineb radioaktiivsetes elementides, tuumareaktorid, tuumaplahvatuste ajal, millega kaasneb osakeste ja mitmesuguse kiirguse eraldumine, mille tagajärjeks on kahjulikud ja ohud mis inimesi mõjutavad. Läbistavat kiirgust tuleks mõista ioniseeriva kiirguse kahjustava tegurina, mis tekib näiteks tuumareaktori plahvatuse ajal. Ioniseeriv kiirgus on igasugune kiirgus, mis põhjustab keskkonna ioniseerumist, s.o elektrivoolude liikumist selles keskkonnas, sealhulgas inimkehas, mis sageli põhjustab rakkude hävimist, vere koostise muutusi, põletusi ja muid tõsiseid tagajärgi.

Väliskiirguse allikad 1. Kosmilised kiired (0,3 m Sv/aastas) annavad veidi alla poole elanikkonnale vastuvõetavast väliskiirgusest. 2. Leides inimest, mida kõrgemale ta merepinnast kõrgemale tõuseb, seda tugevamaks muutub kokkupuude. 3. Maakiirgus tuleb peamiselt nendest mineraalide kivimitest, mis sisaldavad kaaliumi - 40, rubiidiumi - 87, uraani - 238, tooriumi - 232.

Elanikkonna sisemine kokkupuude Allaneelamisel koos toidu, vee, õhuga. Radioaktiivne gaas radoon on nähtamatu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mis on õhust 7,5 korda raskem. Alumiiniumoksiid. Ehituses kasutatavad tööstusjäätmed, nagu punased savitellised, kõrgahjuräbu, lendtuhk Söe põletamisel paagutatakse oluline osa selle komponentidest räbuks, kuhu koonduvad radioaktiivsed ained.

Mis tahes kiirgusallikaga töötades on vaja võtta meetmeid kõigi inimeste kiirguskaitseks, kes võivad kiirgustsooni sattuda. Inimene ei suuda meelte abil tuvastada radioaktiivse kiirguse doose. Dozimeetreid kasutatakse ioniseeriva kiirguse tuvastamiseks, selle energia ja muude omaduste mõõtmiseks. Kiirguse mõõtmine

Ekvivalentdoos 1 Sv. = 1 J/kg Sievert on neeldunud doosi ühik, mis on korrutatud teguriga, mis võtab arvesse ebavõrdset radioaktiivset ohtu kehale erinevad tüübid ioniseeriv kiirgus.

Kiirguse ekvivalentdoos: H=D*K K — kvaliteeditegur D — neeldunud kiirgusdoos Neeldunud kiirgusdoos: D=E/m E — neeldunud keha energia m — kehamass

Ioniseeriva kiirguse kiirgusdoosi neeldumine E aine massi suhtes SI-s väljendatakse neeldunud kiirgusdoosi hallides Looduslik taustkiirgus (kosmilised kiired, radioaktiivsus keskkond ja Inimkeha) moodustab kiirgusdoosi umbes 2 * 10 -3 Gy aastas Lühikese ajaga saadud kiirgusdoos 3 -10 Gy on surmav

Kokkupuude ioniseeriva kiirgusega Igasugune ioniseeriv kiirgus põhjustab organismis bioloogilisi muutusi. Ühekordne kiiritamine põhjustab bioloogilisi häireid, mis sõltuvad kogu neeldunud doosist. Nii et annuses kuni 0, 25 Gy. nähtavad rikkumised ei, aga juba 4 - 5 Gy. surmad moodustavad 50% ohvrite koguarvust ja 6 Gy. ja rohkem - 100% ohvritest. Peamine toimemehhanism on seotud elusaine aatomite ja molekulide, eriti rakkudes sisalduvate veemolekulide ionisatsiooniprotsessidega. Ioniseeriva kiirguse mõju määr elusorganismile sõltub kiirguse doosikiirusest, selle kokkupuute kestusest ning kehasse sattunud kiirguse ja radionukliidi liigist.

Kiirguse toimemehhanism: toimub aatomite ja molekulide ionisatsioon, mis viib rakkude keemilise aktiivsuse muutumiseni. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Tulenevalt asjaolust, et kl radioaktiivne kokkupuude inimkeha organite või keha üksikute süsteemide bioloogiline vastuvõtlikkus ei ole sama, need jagunevad rühmadesse: I (kõige haavatavamad) - kogu keha, sugunäärmed ja punane luuüdi (vereloomesüsteem); II - silmalääts, kilpnääre ( endokriinsüsteem), maks, neerud, kopsud, lihased, rasvkude, põrn, seedetrakti, samuti muud elundid, mis ei kuulu I ja III rühma; III - naha katmine, luukoe, käed, käsivarred, jalad ja sääred.

Üksikute elundite tundlikkus radioaktiivse kiirguse suhtes Koed Ekvivalentdoos % Luu 0, 03 Kilpnääre 0,03 Punane luuüdi 0,12 Kopsud 0,12 Piimanäärmed 0,15 Munasarjad, munandid 0,25 Muud koed 0,3 Keha tervikuna

Radioaktiivsel kiirgusel on elusorganismi kudedele tugev bioloogiline toime, mis seisneb keskkonna aatomite ja molekulide ioniseerimises. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

elav rakk - keeruline mehhanism ei suuda jätkata normaalne tegevus isegi selle üksikute sektsioonide väiksemate kahjustustega. Isegi nõrk kiirgus võib rakke oluliselt kahjustada ja põhjustada ohtlikud haigused(kiirgushaigus). Suure kiirgusintensiivsuse korral elusorganismid surevad. Kiirguse oht seisneb selles, et need ei põhjusta ühtegi valu isegi siis, kui surmavad annused. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju Muutused rakus: - Kromosoomide hävimine - Jagunemisvõime rikkumine - Läbilaskvuse muutus rakumembraanid— Rakutuumade turse

Võib ka kiiritada mingi kasu Kiiresti prolifereeruvad rakud vähkkasvajad kiirguse suhtes tundlikum. See on aluseks vähkkasvaja mahasurumisele radioaktiivsete preparaatide y-kiirtega, mis on selleks efektiivsemad kui röntgenikiirgus.

Kiirituse suhtes kõige tundlikumad raku tuumad: 1. Luuüdi rakud (vereloome protsess on häiritud) 2. Seedetrakti ja teiste organite rakkude kahjustus. Radioaktiivse kiirguse bioloogiline mõju

Kiirguse geneetilised tagajärjed avalduvad geenimutatsioonidena, aga ka muutustena kromosoomide arvus või struktuuris. 1 Gy annus, mis saadakse meestel madalal kiirgustasemel (naiste puhul on hinnangud vähem kindlad), põhjustab 1000–2000 mutatsiooni, mis põhjustab tõsiseid tagajärgi ja 30–1000 kromosoomi ümberkorraldust (aberratsiooni) iga miljoni elussünni kohta.

Radioaktiivsed jäätmed RW Jäätmed, mis sisaldavad keemiliste elementide radioaktiivseid isotoope ja millel puudub praktiline väärtus. Need on tuumamaterjalid ja radioaktiivsed ained, mille edasist kasutamist ei ole ette nähtud.

Radioaktiivsete jäätmete klassifikatsioon agregatsiooni olek: Vedel tahke gaasiline Vastavalt kiirguse koostisele: α - kiirgus β - kiirgus γ - kiirgus neutronkiirgus Eluea järgi: lühiajaline (alla 1 aasta) keskmise elueaga (aastast kuni 100 aastani) pikaealine (rohkem üle 100 aasta) Tegevuse järgi: Madal aktiivne Keskmine aktiivne Väga aktiivne

õnnetus peal Tšernobõli tuumaelektrijaam näitas radioaktiivse kiirguse suurt ohtu. Kõik inimesed peaksid sellest ohust ja selle eest kaitsmise meetmetest teadlikud olema. 26. aprill 1986

Ioniseeriva kiirguse eest kaitsmise meetodid ja vahendid, mis suurendavad operaatori ja kiirgusallika vahelist kaugust; kiirgusväljas töötamise kestuse vähendamine; kiirgusallika varjestus; Pult; manipulaatorite ja robotite kasutamine; täielik automatiseerimine tehnoloogiline protsess; isikukaitsevahendite kasutamine ja kiirgusohu märgiga hoiatus; pidev kontroll kiirgustasemed ja personali kokkupuute doosid.

Lihtsaim kaitsemeetod on personali eemaldamine kiirgusallikast piisavalt suure vahemaa tagant. Seetõttu ei tohiks kõiki radioaktiivseid preparaate sisaldavaid koguseid käsitsi võtta. On vaja kasutada spetsiaalseid pika käepidemega tange. Kui kaugus kiirgusallikast piisavalt suurele kaugusele ei ole võimalik. Kiirguse eest kaitsmiseks kasutatakse neelavatest materjalidest tõkkeid.

Sarnased postitused