Общие закономерности биологического действия ионизирующего излучения

Поражающее действие ионизирующего излучения зависит от его вида и полученной дозы. Радиоактивное излучение не воспринимается органами чувств: его нельзя увидеть, услышать, ощутить как-то иначе. Именно поэтому человек может подвергаться воздействию излучения и ничего не подозревать.

Основные особенности действия ионизирующих излучений на живой организм состоят в следующем:

1.Малые количества поглощённой энергии излучения могут вызывать глубокие биологические изменения в организме.

2. Наличие скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Продолжительность его сокращается с увеличением дозы.

3. Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться. Этот эффект называется кумуляцией.

4. Излучение воздействует не только на данный живой организм, но и на его потомство (генетический эффект).

5. Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.

6. Реакция организма на радиационное облучение субъективна. Некоторые люди погибают при однократном получении дозы излучения в 4 Гр, другие выживают при дозе 10 Гр.

7. Одноразовое получение организмом какой-то определённой дозы более опасно, чем постадийное её накопление.

В результате поглощения энергии ионизирующего излучения в живых организмах происходят сложные биофизические и биохимические процессы. У человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода. Получающиеся в процессе радиолиза воды свободные радикалы и сильные окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других структурных элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, подавляется активность ферментных систем, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму, – токсины, образующиеся при радиационно-химическом окислении жиров. Это приводит к нарушению отдельных функций или систем, а также организма в целом. Действие излучения через продукты радиолиза воды является косвенным (непрямым) действием.

Прямое действие ионизирующего излучения может вызвать расщепление молекул белка, разрыв менее прочных связей. Энергия ионизирующего излучения передаётся тканям и клеткам человека не равномерно, а отдельными разрозненными “пачками”. В результате большая часть энергии излучения передаётся небольшому числу клеток, а оставшаяся энергия распределяется в значительно большем количестве клеток. При таком неравномерном распределении энергии, даже если она очень мала, некоторые клетки будут значительно повреждены.

Наиболее важные изменения в клетках под действием ионизирующего излучения касаются повреждения механизма деления, блокирования процессов физиологической регенерации тканей и процессов обновления клеток, поэтому наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся тканей и органов (костный мозг, половые железы, селезёнка и т.п.). В зависимости от величины поглощённой дозы излучения и индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми.