Поглощенная и экспозиционная доза. Мощность дозы. Единицы измерения. Относительная биологическая эффективность.

Поэтому основной величиной, характеризующей действие ионизирующего излучения на вещество, является энергия излучения, поглощенного единицей массы вещества за время облучения. Эта величина называется дозой излучения или поглощенной дозой излучения .

Экспозиционную дозу, или дозу облучения определяют по ионизирующему действию излучения в воздухе. Рентгену дают определение: это доза рентгеновского или - излучений, которое в результате полной ионизации 1 см³ чистого сухого воздуха при 0⁰ С и нормальном давлении образует округленно два млрд. пар ионов.

Для количественной характеристики действия излучения водится понятие мощности дозы излучения Р.

Мощность дозы излучения есть величина, измеряемая дозой излучения, поучаемой объектом за единицу времени. При достаточно равномерном действии излучения мощность дозы Р численно равна отношению дозы излучения к промежуткам времени действия излучения: .

Единицами мощности дозы излучения являются: для поглощенной дозы –ватт на кг (Вт/кг) и рад в секунду (рад/с); для экспозиционной дозы – ампер на кг (А/кг) и рентген в час (Р/ ч) или микрорентген в секунду (мкР/ с).

Относительная биологическая эффективность.

Если известна экспозиционная доза D₀ в рентгенах, которой облучается объект, то с помощью переходного коэффициента f, который обычно определяется опытным путем на моделях (фонтомах), можно найти поглощенную в объекте дозу в радах:

Коэффициент f зависит главным образом от атомного номера и плотности вещества объекта, и в меньшей степени – от энергии фотонов. Например, для воды соответственно для мягких тканей человека коэффициент f мало зависит от энергии фотонов и округленно может быть принят равным единице (f = 1).

Биологическое действие различных видов ионизирующего излучения отличается. В связи с этим в дозиметрию вводится величина, называемая биологической дозой излучения D_б. Единицей ее является биологический эквивалент рада - бэр. Бэр равен количеству энергии любого вида ионизирующего излучения, которое по своему биологическому действию эквивалентно 1 рад рентгеновского или гамма – излучения. Биологическая доза излучения в Берах численно равна произведению поглощенной дозы в радах на коэффициент, называемой относительной биологической эффективностью излучения (ОБЭ):

23. Сердце. Биофизические свойства сердца (проводимость, возбудимость и тд).

Сердце человека — полый мышечный орган. Сплошной вертикальной перегородкой сердце делится на две половины: левую и правую. Вторая перегородка, идущая в горизонтальном направлении, образует в сердце четыре полости: верхние полости —предсердия, нижние — желудочки. Масса сердца новорожденных в среднем равна 20 г. Масса сердца взрослого человека составляет 0,425—0,570 кг. Длина сердца у взрослого человека достигает 12—15 см, поперечный размер 8—10 см, переднезадний 5—8 см. Масса и размеры сердца увеличиваются при некоторых заболеваниях (пороки сердца), а также у людей, длительное время занимающихся напряженным физическим трудом или спортом. Стенка сердца состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Внутренний слой представлен эндотелиальной оболочкой (эндокард), которая выстилает внутреннюю поверхность сердца. Средний слой (миокард) состоит из поперечно-полосатой мышцы. Мускулатура предсердий отделена от мускулатуры желудочков соединительнотканной перегородкой, которая состоит из плотных фиброзных волокон — фиброзное кольцо. Мышечный слой предсердий развит значительно слабее, чем мышечный слой желудочков, что связано с особенностями функций, которые выполняет каждый отдел сердца. Наружная поверхность сердца покрыта серозной оболочкой (эпикард), которая является внутренним листком околосердечной сумки—перикарда. Под серозной оболочкой расположены наиболее крупные коронарные артерии и вены, которые обеспечивают кровоснабжение тканей сердца, а также большое скопление нервных клеток и нервных волокон, иннервирующих сердце.

Перикард (сердечная сорочка) окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью и является опорой для коронарных сосудов. В сердце различают два вида клапанов — атриовентрикулярные и полулунные. Атриовентрикулярные клапаны располагаются между предсердиями и соответствующими желудочками. Полулунные клапаны отделяют аорту от левого желудочка и легочный ствол от правого желудочка.

В деятельности сердца можно выделить две фазы: систола (сокращение) и диастола (расслабление). Длительность различных фаз сердечного цикла зависит от частоты сердечных сокращений. При более частых сердечных сокращений деятельность каждой фазы уменьшается, особенно диастолы.

Во время диастолы предсердий атриовентрикулярные клапаны открыты и кровь, поступающая из соответствующих сосудов, заполняет не только их полости, но и желудочки. Во время систолы предсердий желудочки полностью заполняются кровью. При этом исключается обратное движение крови в полые и легочные вены. К концу систолы желудочков давление в них становится больше давления в аорте и легочном стволе. Это способствует открытию полулунных клапанов, и кровь из желудочков поступает в соответствующие сосуды. Во время диастолы желудочков давление в них резко падает, что создает условия для обратного движения крови в сторону желудочков. Таким образом, открытие и закрытие клапанов сердца связано с изменением величины давления в полостях сердца.

Сердечная мышца обладает возбудимостью, способностью проводить возбуждение и сократимостью.

Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения возбуждения в сердечной мышце необходимо применить более сильный раздражитель, чем для скелетной. Установлено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, механических, химических и т. д.). Сердечная мышца максимально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость. Волны возбуждения проводятся по волокнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со скоростью 0,8—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы предсердий, затем—папиллярные мышцы и слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспечивая тем самым движение крови из полостей желудочков в аорту и легочный ствол. Физиологическими особенностями сердечной мышцы является удлиненный рефрактерный период и автоматия.