Головна
Реферати » Реферати по біології » Вплив радіації на організм людини, генетичні наслідки

Вплив радіації на організм людини, генетичні наслідки

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них зовсім неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання падають на поверхню Землі з космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться в земній корі.
Людина піддається опроміненню двома способами. Радіоактивні речовини можуть знаходитися поза організмом і опромінювати його зовні; в цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. Або ж вони можуть опинитися в повітрі, яким дихає людина, в їжі або у воді і потрапити всередину організму. Такий спосіб опромінення називають внутрішнім. Опромінення від природних джерел радіації піддається будь-який житель Землі, проте одні з них одержують більші дози, ніж інші. Це залежить, зокрема, від того, де вони живуть.
Рівень радіації в деяких місцях земної кулі, там, де залягають особливо радіоактивні породи, виявляється значно вище середнього, а в інших місцях - відповідно нижче. Доза опромінення залежить також від способу життя людей. Застосування деяких будівельних матеріалів, використання газу для приготування їжі, відкритих вугільних жаровень, герметизація приміщень і навіть польоти на літаках все це збільшує рівень опромінення за рахунок природних джерел радіації. Земні джерела радіації в сумі відповідальні за більшу частину опромінення, якому піддається людина за рахунок природної радіації. В середньому вони забезпечують більш 5/6 ефективної річної еквівалентної дози, одержуваної населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення. Іншу частину вносять космічні промені, головним чином шляхом зовнішнього опромінення. У цьому розділі ми розглянемо спочатку дані про зовнішнє опромінення від джерел космічного і земного походження. Потім зупинимося на внутрішньому опроміненні, причому особливу увагу приділимо радону радіоактивного газу, який вносить найбільший вклад в середню дозу опромінення населення з усіх джерел природної радіації. Нарешті, в ній будуть розглянуті деякі сторони діяльності людини, в тому числі використання вугілля і добрив, які сприяють вилученню радіоактивних речовин із земної кори і збільшують рівень опромінення людей від природних джерел радіації.

У результаті впливу іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні і біохімічні процеси.

При потрапляння радіоактивних речовин всередину організму нищівну силу надають в основному альфа-джерела, а потім і бетта-источники, тобто в зворотній зовнішньому опроміненню послідовності. Альфа-частинки, що мають невелику щільність іонізації, руйнують слизову оболонку, що є слабким захистом внутрішніх органів у порівнянні із зовнішнім шкіряним покривом.

Існує три шляхи надходження радіоактивних речовин в організм: при вдихання повітря, забрудненого радіоактивними речовинами, через заражену їжу або воду, через шкіру, а також при зараженні відкритих ран.
Найбільш небезпечний перший шлях, оскільки по-перше, обсяг легеневої вентиляції дуже великий, а по-друге, значення коефіцієнта засвоєння в легенях більш високі.

Пилові частинки, на яких сорбованих радіоактивні ізотопи, при вдиханні повітря через верхні дихальні шляхи частково осідають у порожнині рота і носоглотці. Звідси пил надходить в травний тракт.
Інші частки надходять у легені. Ступінь затримки аерозолів у легенях залежить від їх дисперсійні. У легенях затримується близько 20% всіх частинок; при зменшенні розмірів аерозолів величина затримки збільшується до 70%.

При всмоктуванні радіоактивних речовин зі шлунково-кишкового тракту має значення коефіцієнт резорбції, що характеризує частку речовини, що попадає зі шлунково-кишкового тракту в кров. Залежно від природи ізотопу коефіцієнт змінюється в широких межах: від сотих часток відсотка (для цирконію, ніобію), до декількох десятків відсотків (водень, лужноземельні елементи). Резорбція через неушкоджену шкіру в 200-300 разів менше, ніж через шлунково-кишковий тракт, і, як правило, не грає істотної ролі.

При попаданні радіоактивних речовин в організм будь-яким шляхом вони вже через кілька хвилин виявляються в крові. Якщо надходження радіоактивних речовин було одноразовим, то концентрація їх у крові спочатку зростає до максимуму, а потім протягом 15-20 діб знижується.

Концентрації в крові довго живучих ізотопів надалі можуть утримуватися практично на одному рівні протягом тривалого часу внаслідок зворотного вимивання речовин, що відклалися. Ефект впливу іонізуючого випромінювання на клітину - результат взаємопов'язаних комплексних і взаємообумовлених перетворень. За А.М. Кузін, радіаційне ураження клітини здійснюється в три етапи. На першому етапі випромінювання впливає на складні макромолекулярні освіти, іонізуючи і збуджуючи їх. Це фізична стадія променевого впливу. Другий етап

- хімічні перетворення. Вони відповідають процесам взаємодії радикалів білків, нуклеїнових кислот і ліпідів з водою, киснем, радикалами води і виникнення органічних перекисів.
Радикали, що виникають в шарах впорядковано розташованих білкових молекул, взаємодіють з утворенням "зшивок", в результаті чого порушується структура біомембран. Через пошкодження лізосомальних мембран відбувається збільшення активності та вивільнення ферментів, які шляхом дифузії досягають будь органели клітини і легко в неї проникають, викликаючи її лізис.

Кінцевий ефект опромінення є результатом не тільки первинного ушкодження клітин, але і наступних процесів відновлення. Передбачається, що значна частина первинних ушкоджень у клітці виникає у вигляді так званих потенційних ушкоджень, які можуть реалізовуватися у випадку відсутності відбудовних процесів. Реалізація цих процесів сприяють процеси біосинтезу білків і нуклеїнових кислот. Поки реалізація потенційних ушкоджень не відбулася, клітка може в них
"відновитися". Це, як передбачається, пов'язано з ферментативними реакціями й обумовлено енергетичним обміном. Вважається, що в основі цього явища лежить діяльність систем, які в звичайних умовах регулюють інтенсивність природного мутаційного процесу.

Мутагенний вплив іонізуючого випромінювання вперше установили російські вчені Р.А. Надсон і Р.С. Філіппов в 1925 році в дослідах на дріжджах. У 1927 році це відкриття було підтверджено Р. Меллером на класичному генетичному об'єкті - дрозофиле.

Іонізуючівипромінювання здатні викликати всі види спадкових змін. Спектр мутацій, індукованих опроміненням, не відрізняється від спектра спонтанних мутацій.

Останні дослідження Київського Інституту нейрохірургії показали, що радіація навіть у малих кількостях, при дозах в десятки бер, найсильнішим чином впливає на нервові клітини - нейрони. Але нейрони гинуть не від прямого впливу радіації. Як з'ясувалося, в результаті впливу радіації в більшості ліквідаторів ЧАЕС спостерігається "післярадіаційна енцефлопатія". Загальні порушення в організмі під дією радіації приводить до зміни обміну речовин, які спричиняють патологічні зміни головного мозку.

В своїй останній доповіді НКДАР ООН вперше за 20 років опублікував докладний огляд відомостей, що відносяться до гострого ураження організму людини, яке відбувається при великих дозах опромінення. Взагалі кажучи, радіація робить подібну дію, лише починаючи з деякої мінімальної, або «порогової» , дози опромінення. Велика кількість відомостей було отримано при аналізі результатів застосування променевої терапії для лікування раку.
Багаторічний досвід дозволив медикам отримати велику інформацію про реакцію тканин людини на опромінення. Ця реакція для різних органів і тканин виявилася неоднаковою, причому розходження дуже великі. Величина ж дози, визначає тяжкість ураження організму, залежить від того, чи отримує її організм відразу або в декілька прийомів. Більшість органів встигає в тій чи іншій мірі залікувати радіаційні пошкодження і тому краще переносять серію дрібних доз, ніж ту ж сумарну дозу опромінення, отриману за один прийом. Зрозуміло, якщо доза опромінення досить велика, опромінений людина загине. У всякому разі, дуже великі дози опромінення порядку 100 Гр. викликають настільки серйозне ураження центральної нервової системи, що смерть, як правило, настає протягом декількох годин або днів. При дозах опромінення від 10 до 50 Гр. при опроміненні всього тіла поразка ЦНС може виявитися не настільки серйозним, щоб привести до летального результату, однак опромінений людина, швидше за все все одно помре через один-два тижні від крововиливів в шлунково-кишковому тракті. При ще менших дозах може не відбутися серйозних ушкоджень шлунково-кишкового тракту або організм з ними впорається, і, тим не менш, смерть може настати через один-два місяці з моменту опромінення головним чином через руйнування клітин червоного кісткового мозку головного компонента кровотворної системи організму: від дози в 3 - 5 Гр. при опроміненні всього тіла вмирає приблизно половина всіх опромінених. Таким чином, в цьому діапазоні доз опромінення великі дози відрізняються від менших лише тим, що смерть у першому випадку настає раніше, а в другому пізніше. Зрозуміло, найчастіше людина вмирає в результаті одночасної дії всіх вказаних наслідків опромінення. Дослідження в цій галузі необхідні, оскільки отримані дані потрібні для оцінки наслідків ядерної війни і дії великих доз опромінення при аваріях ядерних установок і пристроїв.
Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи найбільш уразливі при опроміненні і втрачає здатність нормально функціонувати вже при дозах опромінення 0,5 1 Гр. На щастя, вони мають також чудову здатність до регенерації, і якщо доза опромінення не настільки велика, щоб викликати пошкодження всіх клітин, кровотворна система може повністю відновити свої функції. Якщо ж опроміненню піддалося не все тіло, а якась його частина, то уцілілих клітин мозку буває достатньо для повного відшкодування пошкоджених клітин. Репродуктивні органи та очі також відрізняються підвищеною чутливістю до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі всього лише в 0,1 Гр. призводить до тимчасової стерильності чоловіків, а дози понад два греев можуть призвести до постійної стерильності: лише через багато років

Сторінки: 1 2 3 4