Действие радиоактивного излучения на

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОРГАНИЗМЫ

Радиоактивное излучение представляет серьёзную опасность для всего живого на Земле, если не принимать определённых технических и профилактических мер. Эта опасность усугубляется ещё и тем, что ионизирующие излучения невидимы и непосредственно человеком не ощущаются. Кроме того, для действия ионизирующих излучений присущ скрытый (латентный) характер и значительные биологические нарушения при малых количествах переданной энергии.

Первичным звеном биологического действия ионизирующих излучений являются физико-химические процессы на молекулярном уровне, связанные с ионизацией и возбуждением атомов и молекул. При этом, можно выделить две группы процессов: а) связанных с радиолизом воды и б) с радиолизом молекул органических соединений.

;

; ; ; ;

Если в воде есть кислород, то

(НО₂ – гидроперекись, Н₂О₂ – перекись водорода).

В случае органических соединений образуются возбуждённые молекулы, ионы, радикалы и перекиси.

; ; ; .

В настоящее время вклад прямого и косвенного механизмов в общий баланс повреждений на молекулярно-клеточном уровне изучен недостаточно. Однако, совершенно ясно, что эти первичные физико-химические процессы дают толчок к началу тех сложных и взаимосвязанных биологических изменений, которые приводят к нарушению нормального функционирования биосистемы.

Повышение уровня накопления окислителей не является специфическим признаком воздействия радиации. Это имеет место и в случаях токсического воздействия, УФ-облучения, Е-авитаминоза и в некоторых других случаях. По этой причине диагностирование радиационного воздействия при малых дозах облучения может быть проведено только по специфичности сочетания синдромов и признаков, каждый из которых в отдельности может быть вызван разными причинами нерадиационной природы.

Как при прямом, так при косвенном воздействии радиации, основной «мишенью» являются крупные белковые молекулы и связанные с ними механизмы биосинтеза. По этой причине, клетки с высоким уровнем воспроизводства и, следовательно, процессов деления отличаются высокой радиочувствительностью: это клетки костного мозга, половые, желудочно-кишечного тракта и лимфоидные ткани. По этой же причине высокая радиационная поражаемость характерна для злокачественно перерождённых тканей, что используют для лучевой терапии опухолей, которые лечат . Для лечения рака крови используют , щитовидной железы – . Для диагностики заболеваний используют избирательное поглощение и накопление некоторых химических элементов определёнными тканями. На этом основан метод меченых атомов. Опухоли головного мозга диагностируют введением радиоизотопов ¹⁴С, ¹⁵О, ¹³Ni, костные ткани – ⁶⁰Со, печень – ¹⁹⁸Аu, желчные пути – ⁹⁹Те. Более высокая радиочувствительность у детей.

Значительной резистентностью к действию радиации обладает нервная, костная, хрящевая ткани с чрезвычайно замедленными темпами воспроизводства. Отметим также рост радиочувствительности по мере видового усложнения организма. Например, средняя смертельная доза, вызывающая 50%-ую гибель особей (в рад): человек – 450, крыса – 800, курица – 1000, рыба – 6500, дрозофила – 80000, инфузория – 300000. С общебиологических позиций это можно объяснить тем, что в сложно устроенных организмах, с их точно скоординированными функциями многочисленных органов и систем, больше слабых звеньев, которые могут вызвать цепные реакции дезадаптации и патологии. Кроме того, у более примитивных организмов частично или полностью отсутствуют сложно организованные системы управления – нервная, иммунная, эндокринная, поэтому они выживают при больших дозах.