Сумарної поглинутої дози випромінювання

Доза	Ступінь гострої променевої хвороби	Період спалаху гострої променевої хвороби	Зміни в крові в період спалаху захворювання	Клінічна реакція в період спалаху	Наслідки опромінення
(1-2) Гр. (100-200 Р)	Легка (І)	На 5-7-й тиждень	Зниження кількості лейкоцитів до 1,5-3 тис. в 1 мм^3, тромбоцитів – до 40-100 тис. в 1 мм^3, СОЕ до 25 мм/год	Можуть проявлятися астенічні явища	Як правило, 100 % одужування навіть при відсутності лікування
(2-4) Гр. (200-400 Р)	Середня (ІІ)	На 4-5-й тиждень	Зниження кількості лейкоцитів до 0,5-1,5 тис. в 1 мм^3, СОЕ до 40 мм/год, агранулоцитоз (зниження кількості гранулоцитов)	Можливі інфекційні ускладнення, кровоточивість, розлад фізіологічних систем (астенічний сіндром)	Одужування у 100 % при умові лікування
(4-6) Гр. (400-600 Р)	Важка (ІІІ)	На 2-5-й тиждень	Падіння гранулоцитів до 100-500 клітин в 1 мм^3, тромбоцитів до 10-30 тис. в 1 мм^3, СОЕ до 80 мм/год	Лихоманка вираженого характеру, важкі інфекційні і геморагічні (крововиливні) ускладнення	Одужання можливі у 50 % при умові спеціалізованого лікування
Більше 6 Гр, (600 Р)	Вкрай важка ІV	З 8-12 доби	Розвивається картина важкого враження органів кровотворення із зникненням із крові нейтрофілів і тромбоцитів	Клінічні порушення, пронос, диспепсичні розлади	Одужання у 30 % можливі лише при умові спеціалізованого лікування
Більше 10 Гр, (1000)		На 12-24 год		Шоковий стан	До 100 % смертей, можливі одинокі одужування

Біологічний ефект іонізуючого випромінювання залежить від сумарної дози і часу дії випромінювання, розмірів поверхні, яка опромінюється, і індивідуальних особливостей організму.

При опроміненні дозами в 100 – 1000 раз вищих за смертельну дозу, людина гине під час опромінення, (500 – 5000) Гр.

Поглинута доза випромінювання, яка викликає ураження окремих частин тіла, а потім смерть така: голова – 20 Гр; нижня частина живота – 30 Гр; верхня частина живота – 50 Гр; грудина – 100 Гр; кінцівки – 200 Гр.

Ступінь чутливості різних тканин до опромінення не однакова. Якщо поставити тканини організму в порядку зменшення їх чутливості до дії випромінювання, то отримуємо наступну послідовність: лімфатичні тканини, лімфатичні вузли, селезінка, зобна залоза, кістковий мозок, зародкові клітини.

Велика чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визначення характеру променевої хвороби.

При одноразовому опроміненні всього тіла людини поглинутою дозою 0,5 Гр (50 рад) може різко зменшитись число лімфоцитів (термін життя яких і без того незначний – менше 1 доби).

Зменшується також і кількість еритроцитів (червоних кров’яних тілець) через два тижні після опромінення (термін життя еритроцитів приблизно 100 діб).

У здорової людини нараховується приблизно 10¹⁴ червоних кров’яних тілець і при щоденному відтворенні 10¹². У хворого променевою хворобою таке співвідношення порушується і в результаті організм гине.

Важливим фактором при дії іонізуючого випромінювання на організм є час опромінення. З підвищенням дози уражаюча дія росте. Чим більш дрібно діє випромінювання в часі, тим менше його уражаюча дія.

Зовнішнє опромінення α, а також β частками менш небезпечно. Вони мають невеликий пробіг в тканинах і не досягають кровотворних і інших органів.

При зовнішньому опроміненні необхідно враховувати гамма (γ) та нейтронне (n⁰) опромінення, які проникають в тканини на велику глибину і руйнують їх.

Ступінь враження організму залежить від розміру поверхні, яка опромінюється. Зі зменшенням поверхні, яка опромінюється, зменшується і біологічний ефект. Так, при опроміненні дозою 450 рад ділянки тіла площею 6 см² помітного ураження організму не спостерігалось, а при опроміненні такою ж дозою всього тіла було 50 % смертельних випадків.

Радіоактивні речовини можуть потрапити всередину організму людини з повітрям, їжею, водою, через шкіру, а також через відкриті рани.

Небезпечність радіоактивних випромінювань, які попали в організм, тим більша, чим вища їх активність.

Ступінь небезпеки залежить від швидкості виведення їх з організму. Якщо радіонукліди, що потрапили всередину організму, однотипні з елементами, які вживаються людиною з їжею (натрій, хлор, калій та інші), то вони не затримуються на довгий час в організмі, а виводяться разом з ними.

Інертні радіоактивні гази (аргон, ксенон, кріптон та інші), які потрапляють через легені в кров, не являються з’єднаннями, що входять в тканини. Тому з часом вони повністю виводяться з організму.

Деякі радіоактивні речовини, що потрапили в організм, розподіляються в ньому більш-менш рівномірно, інші концентруються в окремих внутрішніх органах. Так в кісткових тканинах відкладаються джерела α-випромінювань (радій, уран, плутоній, америцій); β-випромінювань (стронцій, ітрій); γ-випромінювання (цирконій). Ці елементи хімічно зв'язані з кістковою тканиною і дуже погано виводяться з організму. Довгий час утримуються в організмі також елементи з великим атомним номером (полоній, уран та інш.)

Іонізуючі випромінювання, діючи на живий організм, викликають в ньому ланцюжок зворотніх і незворотніх змін, які призводять до тих чи інших біологічних наслідків.

Пусковим механізмом є іонізація і збудження. Саме в цих фізичних процесах взаємодії протікає передача енергії іонізуючого випромінювання об'єкту, який опромінюється.

Розглянемо, що ж відбувається в результаті іонізації та збудження.

В простих речовинах, молекули яких складаються із атомів одного і того ж елементу (гази, метали і т. п.), процесу іонізації сприяє процес рекомбінації. Іонізований атом приєднує до себе один із вільних електронів, які завжди є в середовищі, в результаті чого знову з’являється нейтральний атом. Збуджений атом повертається в нормальний стан шляхом переходу електрона (або декількох електронів) із зовнішніх електронних орбіт на більш близькі, що розташовані до атому.

При цьому атом випускає один або декілька фотонів. Таким чином іонізація і збудження атомів простих речовин не призводить до будь-яких змін фізико-хімічної природи середовища, що опромінюється.

По-іншому діє іонізуюче випромінювання на складні речовини, молекули яких складаються з різних атомів. При іонізації та збудженні складних молекул протікає їх дисоціація в результаті розриву хімічних з’єднань. Це так звана пряма дія іонізуючого випромінювання. Більш суттєву роль у формуванні біологічних наслідків грає механізм побічної дії іонізуючого випромінювання. Побічна дія – це фізико-хімічні зміни в речовині, обумовлені продуктами радіолізу води.

Відомо, що в біологічних тканинах 60-70 % за масою складає вода. В результаті іонізації молекули води з’являються вільні радикали Н і ОН. В присутності кисню з’являється також вільний радикал гідроперекису (НО₂) та перекис водню (Н₂О₂), а також озон (О₃), які є сильними окислювачами. Вільні радикали і окислювачі, маючи високу хімічну активність, вступають в хімічні реакції з молекулами білка, ферментів та інших структурних елементів біологічних тканин, що призводить до зміни біохімічних процесів в організмі.

В результаті порушуються обмінні процеси, пригнічується активність ферментних систем, уповільнюється і припиняється зріст тканин, виникають нові хімічні з’єднання, не притаманні організму, - токсини. Це призводить до порушення життєдіяльності окремих функцій або систем і організму в цілому. Хімічні реакції розвиваються з великим виходом і залучають в цей процес величезну кількість молекул, не зачеплених опроміненням. В цьому і полягає специфіка дії іонізуючого випромінювання на біологічні об'єкти. Ефект опромінення біологічної тканини обумовлений не стільки кількістю поглинутої енергії, скільки тією формою, в якій ця енергія передається. Ніякий інший вид енергії (теплової, електричної і т. п.), поглинутий біологічний об'єктом в тій же кількості, не призводить до таких змін, які викликає іонізуюче випромінювання.

Наприклад, смертельна доза в 5 Гр (500 рад) відповідає поглинутій енергії випромінювання 5 Дж/кг. Якщо цю енергію підвести у вигляді тепла, то вона нагріла б тіло лише на 0,001 С⁰. Це теплова енергія, яка заключена в стакані гарячого чаю! Саме іонізація та збудження атомів і молекул середовища обумовлює специфіку дії іонізуючого випромінювання.

Дата добавления: 2015-07-11