Действие ионизирующих излучений на организм человека

При взаимодействии ионизирующего излучения с биологической тканью, составляющей организм человека, происходит множество специфических процессов, изучение которых необходимо для оценки влияния радиации на состояние здоровья человека.

В зависимости от того, расположен ли источник излучения вне или внутри организма, различают внешнее или внутреннее облучение. Внешнее облучение организма создают природные космические лучи, продукты распада радона, излучение природных или искусственных излучателей, находящихся в в земле, стенах помещения, или используемые в медицинских целях рентгеновские аппараты.

Наибольшую опасность при внешнем облучении представляют излучения, обладающие высокой проникающей способностью, т.е. сравнительно легко преодолевающие внешние препятствия на своем пути. Внешнему облучению может подвергаться весь организм (общее облучение) или отдельные органы организма - клетки, руки, ноги, голова (локальное облучение).

Внутреннее облучение определяется радиоактивными веществами, проникающими внутрь организма человека. Различают три пути поступления радионуклидов в организм человека, связанные с его жизнедеятельностью: через органы дыхания, через органы пищеварения и через кожные покровы.

Важной проблемой обеспечения безопасности при внутреннем облучении является знание процессов выведение радионуклидов из организма. Выведение радиоактивных веществ происходит с выделениями человека, газы выдыхаются легкими.

Как правило, из мягких тканей (мышцы) изотопы выделяются быстрее, из костной ткани - медленнее. Естественные радионуклиды находятся в организме достаточно долго, что и определяет большие дозовые нагрузки от этих элементов при внутреннем облучении.

Действие радиации на живой организм представляет собой комплекс многих взаимосвязанных процессов разной интенсивности и продолжительности. Это физические, физико-химические, химические и биологические процессы. Каждый из этих процессов характеризуется определенным типом взаимодействия излучения с веществом и продуктами этого взаимодействия.

Радиоактивные вещества, попадая внутрь человеческого организма с воздухом, водой или пищей, становятся во много раз более мощными источниками излучения, чем при внешнем воздействии в тех же количествах. Это связано с тем, что внутри организма большинство радионуклидов концентрируется равномерно во всех тканях тела; внутренние органы человека лишены защитного рогового слоя кожи, поэтому при попадании внутрь организма a-частицы, отличающиеся высокой удельной ионизацией, из безопасных при внешнем облучении становится опасным видом внутреннего облучения.

Радиобиологические эффекты можно разделить на два вида:

1) первичные, имеющие физико-химическую природу;

2) вторичные, имеющие чисто биологическую природу.

Как известно, организм человека на 75 % состоит из воды. Поэтому среди первичных эффектов преобладает радиолиз воды, когда происходит "возбуждение" ее молекул с образованием свободных радикалов ОН* и Н*.

Эти радикалы обладают огромной окислительной способностью. Кроме радиолиза воды могут расщепляться молекулы белков, разрываться наименее прочные химические связи.

Под действием свободных радикалов в организме развиваются вторичные явления - повреждается механизм деления клеток, хромосомный аппарат облученных клеток, блокируется механизм восстановления поврежденных тканей. Сильнее всего об облучения страдают органы, где процесс обновления клеток идет с наибольшей скоростью - костный мозг, селезенка, половые железы. Воздействие излучения на организм очень индивидуально, поэтому в качестве меры радиобиологических эффектов избрали ЛД₅₀.