Биологическое действие радиоактивных лучей

1. Детерминированные эффекты — это различные типы лучевого поражения, результатом которого является потеря функций органа. Наиболее выраженный результат лучевого поражения — это гибель клетки. Если поражены только несколько клеток, это обычно не проблема, так как в теле существует множество клеток и новые клетки могут заменить погибших. Однако, с ростом поглощенной радиации (т. е. дозы) будет достигнуто значение, при котором погибнет достаточно большое количество клеток, что повлияет на функционирование органа.

Примером детерминированного эффекта является эритема или покраснение кожи. Облучение низкими дозами ионизирующего излучения (ниже пороговой дозы) не вызовет покраснения кожи. Если доза возрастает до уровня, большего пороговой дозы, кожа покраснеет, таким же образом, как и у светлокожих людей возникает умеренный солнечный ожог. При дальнейшем увеличении дозы образуются волдыри (как при тяжелом ожоге), а еще большие дозы вызовут отмирание кожи и изъязвление.

Очень высокие дозы радиации на все тело могут нанести значительные повреждения органам тела, значительно повлияв на их функционирование, а это может, в конечном счете, привести к смерти. Лучевая болезнь (тошнота, рвотная диарея) — это ранний детерминированный эффект, следующий за острой высокой дозой на все тело.

2. Стохастические эффекты — это единственные эффекты, возможные при низких дозах и поэтому основной целью радиационной защиты является предотвратить детерминированные эффекты и снизить вероятность возникновения стохастических эффектов.

Иногда эффект облучения не убивает клетку, а изменяет ее определенным образом. В большинстве случаев это изменение не влияет на клетку, и не наблюдается заметных эффектов. Однако, существует вероятность, что повреждения могут затронуть систему управления клетки, вызывая затем более быстрое клеточное деление, чем обычно. Если поврежденная клетка начнет делиться таким образом, то будет образовываться все увеличивающееся количество ненормальных дочерних клеток. Если эти ненормальные клетки поражают нормальную биологическую ткань, они называются раковыми клетками и их не контролируемое деление вызывает рак.

В отличие от детерминированных эффектов, количество радиоактивного облучения не влияет на тяжесть рака, оно влияет на вероятность его возникновения. Другими словами, облучение более высокими дозами может увеличить риск получения рака, но если рак проявился (безразлично была это высокая или низкая доза) тяжесть рака одинаковая. Это скорее похоже на лотерею, даже один билет может выиграть первый приз, но если Вы купите больше билетов, у Вас больше шансов выиграть. Однако, ценность приза не изменится. Биологические эффекты действия ионизирующего излучения, имеющие вероятностный характер проявления, определяют как стохастические эффекты.

3. Наследственные эффекты Если одна из половых клеток (сперматозоид или яйцеклетка) повреждена ионизирующим излучением, существует вероятность того, что это повреждение может повлиять непосредственно на ребенка или последующие поколения. Поэтому этот вид эффектов называется наследственным эффектом. Наследственные эффекты имеют вероятностную природу и поэтому являются стохастическими. Однако, риск наследственных эффектов намного ниже, чем риск возникновения онкологических заболеваний.

Экспериментальные исследования растений и животных показали, что наследственные эффекты могут быть вызваны облучением большими дозами радиации. Однако, у людей не было отмечено случаев, когда радиация привела к наследственным эффектам.

4. Тканевые весовые множители (или взвешивающие коэффициенты) Некоторые органы или ткани более чувствительны к радиации, чем другие, и имеют большую вероятность развития стохастических эффектов. Также некоторые раки более вероятно приведут к смерти или серьезным проблемам, чем другие. В своей основе этот фактор принимает во внимание различие радиочувствительности органов и тканей и тяжесть возникшего онкологического заболевания.

Таблица 1 Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов тела человека.

Биологическое действие радиации на организм человека:

• 1. Действие ионизирующих излучений на организм не ощутимо человеком. У людей отсутствует орган чувств, который воспринимал бы ионизирующие излучения.
• 2. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
• 3. Излучение действует не только на данный живой организм, но и на его потомство — это так называемый генетический эффект.
• 4. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению. При ежедневном воздействии дозы 0,002−0,005 Гр уже наступают изменения в крови.
• 5. Не каждый организм в целом одинаково воспринимает облучение.
• 6. Облучение зависит от частоты.