Реакция организма на облучение

В зависимости от величины поглощённой дозы облучения и индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах поражения ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызывать необратимое поражение отдельных органов или всего организма.

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник находится вне организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные вещества попадают внутрь организма, например пероральным или ингаляционным путём).

Рассмотрим действие ионизирующего излучения, когда источник облучения находится вне организма.

Биологический эффект ионизирующего излучения зависит от суммарной дозы и времени воздействия излучения, размеров облучаемой поверхности и особенностей организма. При однократном облучении всего тела человека возможны биологические нарушения в зависимости от суммарной поглощённой дозы излучения.

При облучении дозами, 100 – 1000 раз превышающую смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения.

Поглощённая доза излучения, вызывающая поражение отдельных частей тела, а затем смерть, превышает смертельную поглощённую дозу всего тела. Смертельные поглощённые дозы для отдельных частей тела следующие: голова 20 гр., нижняя часть живота 30 гр., верхняя часть живота 50 гр., грудная клетка 100 гр., конечности 200 гр.

Степень чувствительности различных тканей к облучению не одинакова, если рассмотреть ткани органов в порядке уменьшения их чувствительности к действию излучения, то получим следующую последовательность:

Лимфатическая ткань, лимфатические узлы, зобная железа,

Костный мозг, зародышевые клетки. Большая чувствительность кроветворных органов в радиации лежит в основе определения характера лучевой болезни. При однократном облучении всего человека поглощенной дозой 0,5 Гр через сутки после облучения может резко сократиться число лимфоцитов (продолжительность жизни которых и без того незначительная менее суток).

Уменьшается также и количество эритроцитов (красных кровяных телец) по истечении двух недель после облучения (продолжительность жизни эритроцитов примерно 100 суток).

Важным фактором, воздействия ионизирующих излучений на организм является время облучения. С увеличением мощности дозы поражающее действие излучения возрастает. Чем больше подробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие.

Неодинаковую чувствительность имеют организмы разного возраста. Чем моложе организм, тем он чувствительнее к радиации, чем сложнее организм, тем он более поражается радиацией.

Конечный результат облучения (кроме отдельных последствий) зависит не столько от полноты дозы, сколько от действия её мощности, или времени, за которое она была накоплена, а также характера её распределения. Это связано с тем, что в живых организмах в ответ на облучение включаются защитные механизмы системы адаптации и компенсации, которые должны обеспечить стабильность внутренней среды организма (гомеостаз) и обновить нарушенные функции. Результат зависит от соотношения количества повреждённых тканей к защитно – обновляющей способности организма.

Внешнее облучение альфа, а также бета частицами менее опасно. Они имеют небольшой пробег в тканях и не достигают кроветворных органов. При внешнем облучении необходимо учитывать гамма и нейтронное облучение, которое проникает в ткань на большую глубину и разрушает её.

Степень поражения организма зависит от размера облучаемой поверхности. С уменьшением облучаемой поверхности уменьшается и биологический эффект. Так при облучении фотонами поглощённой дозы 450 рад участки тела площадью 6 см² заметного поражения не наблюдалось, а при облучении такой же дозой всего тела было 50% смертных случаев.

Радиоактивные вещества могут попасть внутрь организма при вдыхании воздуха зараженного радиоактивными элементами, с зараженной пищей или водой и, наконец, через кожу, а также при заражении открытых ран.

Попадание твёрдых частиц в дыхательные органы зависит от степени дисперсности частиц. Из проводившихся над животными опытов установлено, что частицы пыли размером менее 0,1 мкм. Ведут себя так же, как и молекулы газа, т.е. при вдохе они попадают вместе с воздухом в лёгкие, а при выдохе вместе с воздухом удаляются. В лёгких может остаться самая незначительная часть твёрдых частиц. Крупные частицы размером более  5 мкм почти все задерживаются носовой полостью.

Гораздо чаще вследствие несоблюдения техники безопасности радиоактивные вещества попадают в организм через желудочно-кишечный тракт.

Проникновение радиоактивных загрязнений через раны и через кожу можно предотвратить, если соблюдать соответствующие меры предосторожности.

Опасность радиоактивных элементов, попадающих тем или иным путём в организм человека, тем больше, чем выше их активность.

Степень опасности зависит от скорости выведения веществ из организма. Если радионуклиды, попавшие внутрь организма, однотипны с элементами, которые потребляются человекам с пищей (натрий, хлор, калий и др.), то они не задерживаются в организме, а выделяются вместе с ними.

Инертные радиоактивные газы (аргон, ксенон, криптон и др.), попавшие через лёгкие в кровь, не являются соединениями, входящими в состав ткани. Поэтому они со временем полностью удаляются из организма.

Некоторые радиоактивные вещества, попадая в организм, распределяются в нём более или менее равномерно, другие концентрируются в отдельных внутренних органах. Так, в костных тканях отлагаются источники: альфа излучения (радий, уран, плутоний); бета излучения (стронций, иттрий); гамма излучения (цирконий).

Эти элементы химически связаны с костной тканью, очень трудно выводятся из организма. Продолжительное время удерживаются в организме также элементы с большим атомным номером (полоний, уран и др.). Элементы, образующие в организме легкорастворимые соли и накапливаемые в мягких тканях, легко удаляются из организма.