Радиация: мифы и реальность. Влияние ионизирующего излучения на организм человека
Радиационные поражения отличаются многообразием клинических форм, которые могут возникать при действии на организм ионизирующих излучений.
Первые данные о вредном действии радиоактивности на организм человека появились сразу же после открытия В. Рентгена, когда у больных после облучения появились дерматиты. А. Беккерель положил пробирку с радием в карман и получил в результате ожог кожи. Позднее его имя стали использовать для измерения активности.
П. Кюри описал процесс поражения кожи излучением радия. Мария Склодовская-Кюри умерла от злокачественного заболевания крови, вызванного, скорее всего радиацией. Есть сведения о том, что около 330 человек, работавших во время первых опытов с радиоактивными материалами, умерли в результате облучения.
Ионизирующее излучение – это различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. Наиболее значимыми при ионизации являются коротковолновое электромагнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучения), потоки заряженных бета-частиц (электронов и позитронов), альфа-частиц (ядер атома гелия-4), протонов, других ионов, мюонов, нейтронов. При взаимодействии микрочастиц и полей с атомами вещества может изменяться структура кристаллических веществ. Так происходит ионизация вещества.
Ионизация, создаваемая излучением, в клетках приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.
Воздействие ионизирующего излучения на организм проходит несколько этапов:
- ионизация – передача энергии ионизирующего излучения атомам облучаемой ткани;
- физико-химические превращения с образованием свободных радикалов;
- биохимические изменения – модификация молекул нуклеиновых кислот, нарушения в клетках, тканях, органах;
- биологические эффекты – нестохастические (детерминированные или дозозависимые) и стохастические (вероятностные или случайные).
К нестохастическим эффектам относятся лучевая болезнь, радиационные ожоги, катаракты, эмбрио- и гонадотропные эффекты, дистрофические повреждения органов. При нестохастических (детерминированных) биологических эффектах поражения ионизирующим облучением наблюдается прямая зависимость между полученной дозой и тяжестью проявления. Например, порог появления симптомов острой лучевой болезни у человека составляет 1-2 Зв (100-200 бэр) на всё тело.
В отличие от детерминированных, стохастические эффекты не имеют чёткого дозового порога проявления. С увеличением дозы облучения возрастает лишь частота проявления этих эффектов. Проявиться они могут как спустя много лет после облучения (злокачественные новообразования), так и в последующих поколениях (мутации).
