Влияние радиации на организм человека
Использование ядерных технологий привело к росту радиоактивного фона. 50 лет практики радиационной медицины и радиобиологических исследований показали, что угроза здоровью и жизни людей может быть следствием не только кратковременного облучения в больших дозах, но и длительного облучения при относительно малой мощности доз. При этом изменения в организме, вызываемые ионизирующим излучением малой мощности, отличаются от облучения в больших дозах не только количественно, но и качественно.
Говоря об опасности радиационных воздействий, различают действие больших и средних доз радиации от действия малых доз.
Последствия сильных однократных облучений изучены достаточно хорошо, начиная с печального опыта первых атомных бомбардировок американцами японских городов Хиросимы и Нагасаки. Тогда в дополнение к ожогам и ранениям пострадавшие люди имели различные симптомы острого лучевого поражения. Эти симптомы проявились через несколько часов или дней после поражения и могли быть отнесены к другим заболеваниям. Это были головные боли, головокружения, рвота, лихорадка, поносы, апатия. Часто жертвы умирали через несколько дней. Через несколько недель люди, не получившие ранений также становились больными с теми же симптомами заболеваний. И те, кто пережил бомбардировку, оставались, больными на всю оставшуюся жизнь.
Позднее к этому опыту добавился опыт аварий на ядерных установках. Из них наиболее известная авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Неосведомленность об истинной радиационной обстановке в первые часы привела к переоблучению персонала станции и особенно участников ликвидации пожара, работавших до появления признаков лучевого заболевания: тошноты, рвоты, лучевых ожогов кожи и др. В результате были установлены последствия однократного общего облучения:
Ø при дозе 0-25 бэр действие не может быть выявлено;
Ø при 25-60 (или 50-100) бэр - незначительное недомогание;
Ø при 100-200 бэр – легкая степень лучевой болезни;
Ø при 200-400 бэр – средняя степень лучевой болезни;
Ø при 400-600 бэр – тяжелая степень лучевой болезни.
Бэр – единица эквивалентной дозы, поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, равная 0,01 грея.
Биологическое действие ионизирующего излучения на клетки. Особенности биологического действия ионизирующего излучения на клетки обусловлены его способностью ионизировать любые атомы. Если при облучении живых клеток ионизируются атомы, входящие в небольшие молекулы (например, воды, сахара, аминокислот, витаминов и др.) и эти молекулы могут распадаться с образованием вторичных продуктов – свободных радикалов (ОН) обладающих большой реакционной способностью. Этот процесс называют радиолизом. Радикалы являются чрезвычайно химически агрессивными соединениями (самые агрессивные в природе). При ионизации атомов макромолекул (белков, ферментов, нуклеиновых кислот) они теряют свои биологические функции.
Различают два вида воздействия на клетки ионизирующего излучения: прямой, при котором энергия поглощается непосредственно в самих молекулах, и косвенный, при котором энергия излучения поглощается водой и другими низкомолекулярными соединениями клетки, а макромолекулы повреждаются продуктами радиолиза.
Клетки большинства тканей организма – почек, печени, сердца, мышц, нервных клеток и др. – делятся очень редко или вообще не делятся. Под действием ионизирующего излучения они гибнут (интерфазная гибель). Для всех клеток организма интерфазная гибель наступает при дозах в сотни Грей. При опасных для жизни человека дозах 4-10 Грей (400-1000 бэр), эти клетки не гибнут. Исключение составляют клетки белой крови и половые клетки. Гибель этих клеток наступает уже при дозах в сотые доли грея.
Радиационное поражение. Любое изменение хромосом пораженной клетки ведет к изменению генетической информации. Если под воздействие попадает обычная клетка (соматическая), то повреждение получает человек, подвергшийся облучению. Это так называемая соматическая мутация. Если нарушения происходят в половых клетках, то генетические мутации могут передаваться потомству.
Поэтому различают два вида биологических поражений, вызванных действием радиации:
Ø Соматические поражения, причиненные самому человеку.
Ø Генетические поражения, которые проявляются только у будущих поколений.
Таблица 4.4. Возможные последствия для человека различных доз облучения.
| Доза (миллирентген) | Последствия |
| 0-50 | Нет достоверных симптомов |
| 50-200 | Уменьшение количества белых кровяных клеток, тошнота, рвота; около 10% погибают в течение нескольких месяцев при уровне в 200 миллирентген |
| 200—400 | Потеря кровяных клеток, высокая температура, кровотечение, выпадение волос, тошнота, рвота, диарея, усталость, кожные нарывы; около 20% погибают в течение нескольких месяцев |
| 400-600 | Такие же симптомы, как и при уровне 200—400 миллирентген, но в более тяжелом проявлении, рост числа инфекционных заболеваний из-за недостатка белых кровяных клеток; уровень смертности достигает 50% при уровне излучения в 450 миллирентген |
| 500—1000 | Тяжелые расстройства желудочно-кишечного тракта, острая сердечно-сосудистая недостаточность, поражение центральной нервной системы; дозы, превышающие уровень 700 миллирентген, вызывают гибель в течение нескольких недель |
| Смерть в течение нескольких часов | |
| 100 000 | Смерть в течение нескольких минут |
4.5. Факторы повышенной опасности: