Іонізуюче випромінювання характеризується наступними особливостями дії на людський організм і інші біологічні об'єкти:
- Дуже мала кількість енергії викликає глибокі біологічні зміни:
- Опромінення характеризується ефектом накопичення;
- Різні органи живого організму мають різну чутливість і реакцію на опромінення;
Дія іонізуючого випромінювання проявляється не відразу (наявність прихованого періоду);
- Випромінювання впливає не тільки на даний організм, але і на його нащадків;
ефект опромінення залежить від величини дози і періоду, за який ця доза отримана.
Ступінь, глибина і форма променевих вражень біологічних об'єктів, в першу чергу, залежить від величини поглиненої дози, т. Е. Величини поглиненої енергії випромінювання. Велика одноразово викликає важкі наслідки, ніж систематична, сумарно дорівнює одноразової.
Вражаюча дія проникаючої радіації на людину залежить від: величини дози опромінення і часу, протягом якого доза отримана.
Різні частини тіла неоднаково реагують на отриману дозу опромінення. Чутливі до радіації - червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні органи, статеві органи, молочні залози. Наприклад, при однаковій еквівалентній дозі виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі. Тому дози опромінення органів і тканин обчислюються по різними коефіцієнтами. При рівномірному опроміненні всього тіла з 100% дози опромінення червоний кістковий мозок поглинає 12%, молочні залози -15%, легкі -12%, яєчники або насінники - 25%, щитовидна залоза - З%, кісткова тканина - 3%, інші тканини - 30%. Дані цифри характеризують коефіцієнти радіаційного ризику цих органів.
Сумарний ефект опромінення організму характеризується ефективною еквівалентною дозою, яка розраховується шляхом додавання доз отриманих усіма органами і тканинами, помноженим на коефіцієнт ризику.
Іонізація живої тканини викликає властиві організму хімічні, фізичні та біологічні процеси, що призводить до розриву молекулярних зв'язків і зміни хімічної структури різних сполук, утворення токсинів, наслідком чого є загибель клітин і розвиток променевої хвороби.
Під дією іонізуючого випромінювання відбувається іонізація води з утворенням іонів Н + і ОН -. а в подальшому хімічно активних пероксидів, зокрема, пероксиду водню Н2 О2. взаємодіючих з білками, ферментами, нуклеопротеїдами і іншими речовинами з утворенням вільних радикалів, які, в свою чергу. вступають в подальші реакції. Нерідко в результаті такої хімічної взаємодії утворюються токсичні речовини. Тому іонізація навіть однієї молекули може привести до лавиноподібного ефекту. Це пояснює ефект надзвичайно мала енергія іонізуючого випромінювання викликає надзвичайно сильну біологічну дію на організм.
Захворювання, викликані іонізуючим випромінюванням, можуть бути гострими або хронічними, загальними та місцевими. Гострі ураження, як правило, наступають при опроміненні великими дозами протягом короткого проміжку часу, хронічні - в разі тривалого опромінення в невеликих дозах.
Гостра променева хвороба розвивається в разі зовнішнього або внутрішнього опромінення в дозі 1 Гр (100 Р) і більш короткий проміжок часу (до 4 діб).
Залежно від дози опромінення розрізняють кілька клінічних форм гострої променевої хвороби, наведені в таблиці 3.2.
У разі опромінення дозою менше 1 Гр може розвинутися променева реакція, але, як правило, це не призводить до незворотних змін в організмі.
Таблиця 3.2 - Форми і ступені променевої хвороби
Захворювання променеву хвороба протікає в чотири етапи:
- період первинної реакції - первинна реакція настає тим швидше, чим більше доза опромінення, це є основою для оцінки тяжкості променевої хвороби, терміну, місця евакуації і госпіталізації і обсягу лікування:
- патентний період - період уявного благополуччя, в разі кістково-мозкової форми триває від декількох днів до 2-4 тижнів:
- період розпалу - у важких випадках настає безпосередньо за початковим періодом, а в легенях - через 3-4 тижні, характеризується погіршенням стану потерпілого, період відновлення - триває протягом 2-4 і більше місяців, залежить від тяжкості хвороби, повне відновлення цілому може тривати 1-3 роки.
Найчастіше при опроміненні спостерігається кістково-мозкова форма, що має чотири ступені. У разі опромінення до 6 ф і своєчасного медичного втручання, одужання настає через 3 місяці - 3 роки. При опроміненні понад 6 Гр перебіг хвороби залежить від індивідуальних особливостей організму і може закінчитися летальним результатом уже через кілька тижнів.
Первинна реакція при кишковій формі гострої променевої хвороби виникає в перші хвилини після опромінення і має важкий перебіг. На 5-8 добу стан хворого різко погіршується, а летальний результат наступає на 8 -16 добу.
Судинна форма променевої хвороби має ще швидше протягом, при якому смерть настає через 4-7 доби.
Для церебральної форми променевої хвороби характерно колапс хворого з втратою свідомості і вкрай важкий і швидка течія. Смерть настає в перші 3 доби, а часом в перші години після опромінення.
Вразлива до дії радіації кроветворная система організму, яка припиняє нормальне функціонування при дозах опромінення 0,5-1 екз. Однак вона має високу здатність до відновлення, і, якщо доза опромінення була не дуже велика, кровотворна система може повністю відновити свої функції.
Одноразове опромінення сім'яників при дозі лише 0,1 Гр призводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза понад 2 Гр може привести до постійної стерильності. Яєчники менш чутливі, але дози понад 3 Гр можуть призвести до безпліддя. Для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж така ж, але одноразова, на відміну від інших органів людини.
Очі людини уражаються при дозах 2-5 екз. Встановлено, що професійне опромінення із сумарною дозою 0,5-2 Гр, отримане протягом 10-20 років, призводить до каламутності кришталика.
Особливо небезпечно вплив іонізуючого випромінювання на вагітних жінок і дітей. Опромінення в дитячому віці може призвести до аномального розвитку кісток, втраті пам'яті. Дуже чутливий і мозок плоду, якщо майбутня мати підлягає опроміненню, наприклад, при рентгенівському обстеженні між восьмим і п'ятнадцятим тижнями вагітності.
Небезпека радіоактивного опромінення зростає при надходженні радіоактивних ізотопів в організм людини. У цьому випадку на організм впливає не тільки гамма-, але і бета-і альфа-випромінювання, за своєю руйнівною дією значно небезпечніше, ніж гамма. При проникненні радіоактивних речовин всередину організму уражаються переважно органи і тканини, в яких відкладаються ті чи інші ізотопи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - в кістках уран і плутоній - у нирках, товстому кишечнику, печінки; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Згодом відбувається поступовий розпад радіоактивних елементів і виведення їх з організму. Цей процес залежить від періоду напіврозпаду того чи іншого радіонукліда і періоду напіввиведення - час, протягом якого кількість даного радіоактивного елемента зменшується вдвічі внаслідок фізіологічного обміну.
Жінки є радіостойкімі, що пов'язано з впливом тестостерону у чоловіків. Хворі люди менш стійкі до радіаційного впливу. Підвищує стійкість дієта. Зменшення вмісту кисню в повітрі підвищує радіостійкість організму.