2.3. Дозы и их виды

Активность определяется количеством распадов атомов за 1 секунду. Каждый распад сопровождается г — излучениями и выделением какой-то частицы.

Количество переданной организму энергии, называется дозой.

Необходимо различать энергию излучения, падающую на облучаемый организм, и энергию, поглощаемую тканями. Первую называют экспозиционной, а вторую — поглощенной дозой.

Эквивалентная доза учитывает факт, что при одинаковой поглощаемой дозе различные виды излучения обладают различной повреждающей способностью. Например, б — излучения в 20 раз опаснее г -излучения.

Поскольку ткани и органы обладают различной чувствительностью к ионизирующему излучению, дозу их облучения следует рассчитывать, умножив эквивалентную дозу на соответствующие коэффициенты, и суммировав. Это эффективная эквивалентная доза т. е. индивидуальная.

3. Биологическое действие ионизирующих излучений и патогенез радиационных поражений

3.1. Закономерности воздействия ионизирующих излучений на организм человека

1. Отсутствие субъективных и объективных признаков поражения в момент воздействия (исключая массивные дозы излучения).

2. Зависимость биологического эффекта от поглощенной дозы и радиочувствительности тканей организма.

3. Фазность течения патологического процесса.

4. Подавление способности физиологической адаптации к изменяющимся условиям внутренней среды организма путем функциональной, морфологической и биохимической перестройки.

5. Подавление процессов дифференцировки, реактивности, в частности, иммунологической, и регенерации.

6. Генетические последствия.

3.2. Последовательность воздействия ионизирующих излучений на ткани организма

1. Проникновение заряженных частиц и электромагнитных излучений в организм человека

Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят. Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые в конечном счете также приводят к электрическим взаимодействиям.

2. Электрические взаимодействия

За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходно нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы.

3. Физико-химические изменения

И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как «свободные радикалы».

4. Химические (биохимические) изменения

В течение следующих миллионных долей секунды параллельно с процессом ионизации образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.

5. Биологические эффекты.

Биологические изменения могут произойти как через несолько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку или наследственным заболеваниям.

3.3. Основные пути биологического воздействия ионизирующих излучений

Вопрос о биологическом воздействии ионизирующих излучений и патогенезе радиационных поражений окончательного разрешения не имеет. В настоящее время признаны два возможных пути воздействия ионизирующих на уровне органических молекул:

1. Прямое непосредственное воздействие на радиочувствительные органические вещества с индуцированием в них радиохимических реакций. Теория „мишени»: повреждение и гибель облученной клетки наступает лишь тогда, когда ионизирующее излучение поражает определенную радиочувствительную часть (или „мишень») клетки. Это прежде всего нуклеопротеиды и некоторые ферменты.

2. Непрямой путь воздействия предполагает изменение органических молекул под влиянием различных суперактивных свободных радикалов, которые образуются при радиолизе воды, активации перекисного окисления липидов.