АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Продукти, що утворюються при радіолізі води

Подальша взаємодія активних частинок, що утворюються при радіолізі води, може бути пов'язана з їх рекомбінацією, наприклад:

ОН + ОН →Н₂О + О;

ОН + ОН → Н₂О₂ і т.д.

Активні частинки мають властивості сильних окислювачів, і їх взаємодія з молекулами білків, клітинними структурами викликає в організмі ряд перетворень, які негативно позначаються на його функціонуванні. Утворені пероксиди окислюють багато молекул і іонів, в тому числі іони Сu (I) в Сu (II) у ферментах, що містять мідь. На наступному етапі порушується дія ферменту цитохромоксидази, який перестає каталізувати останню стадію окислювального процесу в організмі. У зв'язку з цим порушується нормальне природне протікання біохімічних процесів і обмін речовин в організмі.

Необхідно також враховувати безпосередню дію випромінювання на органи і тканини організму. У разі іонізуючого випромінювання передається така велика кількість енергії, що молекули не тільки різного складу, але й одного виду можуть брати участь в різноманітних біохімічних процесах. При цьому можливі як зшивання біополімерів, так і їх розрив не тільки з подальшим відновленням первісної структури, але і з її порушенням.

При радіаційному ураженні клітини можуть відбуватися розрив хромосом, гальмування синтезу нуклеїнових кислот, синтез чужорідних білків. У результаті в організмі можливе порушення процесів на генному рівні, що буде відображатися на наступних поколіннях. Радіонукліди, що потрапили в організм людини, надають деструктивну дію на клітини та органи, руйнують комплекс ферментів, що захищають від старіння, погіршують діяльність травних органів. Радіонукліди можуть володіти і загальнотоксичною дією (наприклад, уран і його сполуки).

В залежності від поглиненої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть бути оборотними або необоротними. При невеликих дозах уражена тканина відновлює свою функціональну діяльність. Великі дози при тривалому впливі можуть викликати необоротне ураження окремих органів або всього організму. Біологічний ефект іонізуючого випромінювання залежить від сумарної дози й часу опромінення, виду випромінювання, розмірів опромінюваної поверхні та індивідуальних особливостей організму.

Будь-який вид іонізуючого випромінювання викликає біологічні зміни в організмі як при зовнішньому (джерело перебуває поза організмом), так і при внутрішньому опроміненні (радіоактивні речовини потрапляють всередину організму, наприклад, пероральним або інгаляційним шляхом).

Ступінь чутливості різних тканин і органів до дії опромінення не однакова. У порядку збільшення чутливості органи і тканини можна розташувати в наступній послідовності: лімфатична тканина, лімфатичні вузли, селезінка, зобна залоза, кістковий мозок, зародкові клітини.

По відношенню до дії випромінювань виділяють три групи критичних органів у порядку убування радіаційної чутливості:

I група - все тіло, гонади (статеві залози), червоний кістковий мозок;

II група - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, кришталик ока та інші органи, за винятком тих, які відносяться до I та III груп;

III група - шкірний покрив, кісткова тканина, кисті, передпліччя, лодижка і стопи.

Велика чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визначення характеру променевої хвороби. При одноразовому опроміненні всього тіла поглиненою дозою 0,5 Гр через добу після опромінення може різко скоротитися число лімфоцитів (білих кров'яних тілець), тривалість життя яких і без того незначна - менше доби. Зменшиться також і кількість еритроцитів (червоних кров'яних тілець) після двох тижнів після опромінення (тривалість життя еритроцитів приблизно 100 діб). У здорової людини налічується порядку 10¹⁴ червоних кров'яних тілець, і при щоденному відтворенні (в середньому 10¹²) у хворого променевою хворобою таке співвідношення порушується, і в результаті організм може загинути.

Ступінь поразки організму залежить також від розміру опромінюваної поверхні. Зі зменшенням опромінюваної поверхні зменшується і біологічний ефект. З практики, наприклад, відомо, що при опроміненні фотонами (γ-квантами) поглиненою дозою 4,5 Гр ділянки тіла площею 6 см² помітного ураження організму не спостерігалося, а при опроміненні такою ж дозою всього тіла реєструвалося до 50% смертельних випадків.

Встановлено, що смертельні поглинені дози для окремих частин тіла мають таке значення:

- Голова - 20 Гр;

- Нижня частина живота - 30 Гр;

- Верхня частина живота - 50 Гр;

- Грудна клітка - 100 Гр;

- Кінцівки - 200 Г р.

При опроміненні дозами, які в 100 - 1000 разів перевищують смертельну, людина може загинути під час опромінення. Поглинута доза випромінювання, що викликає ураження окремих частин тіла, а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення всього тіла.

Радіоактивні речовини можуть потрапити усередину організму при вдиханні повітря, зараженого радіоактивними речовинами, із зараженою їжею або водою, через шкіру, а також через відкриті рани. Слід мати на увазі, що засвоєння радіонуклідів через неушкоджену шкіру в 200-300 разів менше, ніж через кишечник (винятком є оксид тритію і ізотопи йоду).

Через шкіру досить активно проникають ізотопи йоду, молібдену і рідкоземельних елементів. У значно менших кількостях - цезій, стронцій і особливо трансуранові елементи.

Проникнення твердих часток у дихальні органи залежить від ступеня дисперсності частинок. Встановлено, що частки пилу розміром менше 0,1 мкм поводяться так само, як молекули газу, тобто при вдиху вони попадають разом з повітрям у легені, а при видиху разом з повітрям видаляються. У легенях при цьому може залишатися незначна частина твердих частинок такого розміру. Великі частки розміром більше 5 мкм майже усі затримуються носовою і ротовою порожнинами.

Через травний тракт радіоактивні речовини найчастіше попадають внаслідок недотримання правил техніки безпеки. Проникнення радіоактивних забруднень через рани або шкіру можна попередити, якщо дотримуватись відповідних застережних заходів. Небезпечність радіоактивних елементів, що потрапляють в організм людини, тим більше, чим вища активність відповідного радіонукліда і чим більша іонізуюча здатність певного виду випромінювання.

Розподіл радіонуклідів в організмі обумовлено їх біологічною активністю і фізико-хімічними властивостями, в тому числі здатністю утворювати колоїди, гідролізуватися, знаходитися в дисперсійному стані і т.д. Знання характеру розподілу радіонуклідів необхідно для оцінки їх біологічної активності і ступеня опромінення організму.

Всі радіонукліди за характером свого розподілу в організмі умовно ділять на чотири групи:

1) остеотропні (що накопичуються в скелеті) - ³²Р, ⁴⁵Са, ⁹⁰Sr, ⁹⁰Y, ⁹⁵Zr, ¹⁴⁰Ва, ²²⁶Rа, ²³⁸U, ²³⁹Рu (цитрат);

2) переважно накопичуються в органах з ретикулоендетеліальною тканиною (сукупність захисних клітин) – ¹⁴⁰La, ¹⁴⁴Се, ¹⁴⁷Рm, ²²⁷Ас, ²³⁹Тh, ²³⁹Рu (нітрат);

3) специфічно беруть участь в обміні речовин і вибірково накопичуються в окремих органах і тканинах – ¹³¹І в щитовидній залозі, ⁵⁹Fе в еритроцитах, ⁶⁵Zn в підшлунковій залозі, ⁹⁹Мо в райдужній оболонці ока;

4) рівномірно розподіляються по всіх органах і тканинах -³Н, ⁴⁰К, ⁸⁶Rb, ⁹⁵Nb, ¹⁰⁶Ru, ¹³⁷Сs.

Ю.І. Москальов показав, що існує певний зв'язок між валентністю елементів, атомним радіусом, біохімічною активністю елементів і їх розподілом в організмі. Одновалентні катіони (літий, натрій, калій, рубідій, цезій) рівномірно розподіляються в організмі, двовалентні (берилій, кальцій, стронцій, барій, радій) переважно накопичуються в скелеті, трьох- і чотирьохвалентні (лантан, церій, прометій, гафній, торій, америцій) - в печінці, селезінці, лімфатичних вузлах, п'яти-, шести-і семивалентні елементи (фтор, хлор, бром, телур, ніобій, сурма, полоній) відкладаються в нирках або розподіляються рівномірно.

Остеотропні елементи хімічно зв'язуються з кістковою тканиною і тому дуже важко виводяться з організму. Стронцій відноситься до типових остеотропних (накопичується в кістках) нуклідів - основна частина стронцію в організмі знаходиться в скелеті, причому накопичення відбувається нерівномірно і в різних кістках може розрізнятися в два-три рази.

Вміст йоду в щитовидній залозі в тисячі разів перевищує середньотканинну дозу.

Зазначений характер розподілу в значній мірі умовний, так як локалізація нуклідів залежить від їх фізико-хімічних властивостей, функціонального стану організму та інших факторів. Важлива також життєва потреба організму в тому чи іншому елементі. Продукти ядерного поділу (ПЯП) в організмі розподіляються вкрай нерівномірно в силу значної різниці їх властивостей. Ці обставини обумовлені і нерівномірністю опромінення органів і тканин, що має біль велике значення в генезі пошкоджень ПЯП.

Ступінь небезпеки радіоактивного опромінення залежить також від швидкості виведення речовини з організму. Елементи, що утворюють в організмі легко розчинні солі і накопичуються в м'яких тканинах, легко і швидко видаляються з організму. Наприклад, натрій, калій, хлор та інші елементи, що вживаються людиною з їжею, не затримуються на тривалий час в організмі. Радіоактивні ізотопи благородних газів (аргону, ксенону, криптону і ін.) є хімічно і біологічно неактивними, не входять до складу з'єднань, що утворюють тканину, тому також швидко виводяться з організму природним шляхом. Найбільш небезпечні в цьому відношенні радіонукліди з великими (більше 100 років) і середніми (30-50 років) періодами напіврозпаду. Радіоактивний розпад підпорядковується експоненціальним законам, тому можна вважати, що основна маса нукліда розпадається за 10 періодів напіврозпаду.

Узагальнюючи сказане вище, наведемо характерні особливості дії іонізуючих випромінювань на біологічний об'єкт.

1. Дія іонізуючих випромінювань на організм не відчутна людиною. У людей відсутній орган почуттів, який сприймав би іонізуюче випромінювання. Людина може проковтнути, вдихнути радіоактивну речовину або отримати зовнішнє опромінення без всяких первинних відчуттів. Однак при дуже великих дозах можуть виникнути опіки та інші пошкодження шкірних покривів аж до смертельних результатів. Дозиметричні прилади грають роль додаткових органів чуття, призначених для сприйняття і кількісної оцінки іонізуючого випромінювання.

2. Дія іонізуючого випромінювання проявляється в плині прихованого (інкубаційного) періоду. Цей період часто називають періодом мнимого благополуччя. Тривалість його тим менше, чим більше доза опромінення.

3. В організмі відбувається приховане підсумовування доз опромінення, згодом неминуче приводить до променевих захворювань.

При щоденному впливі випромінювання дозою 0,002-0,005 Гр наступають зміни в крові.

4. Випромінювання впливає не тільки на даний організм, але і на його потомство (так званий генетичний ефект).

5. Різні органи живого організму мають свою чутливість до іонізуючого випромінювання.

6. Не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.

7. Біологічний ефект іонізуючого випромінювання залежить від частоти опромінення. Одноразове опромінення у великій дозі викликає великі наслідки, ніж фракціоноване.

8. Накопичення та розподіл радіонуклідів в організмі залежить від їх фізико-хімічних властивостей і багатьох інших факторів.

Дата добавления: 2015-02-05 | Просмотры: 754 | Нарушение авторских прав