Биологическое действие ИИ

Часто пользуются понятием мощность экспозиционной дозы. Это вели­чина выражается в мР/ч или мкР/ч. Обычные фоновые показатели мощности экспозиционной дозы для Беларуси – до 18–20 мкР/ч.

Ионизирующее радиационное излучение при взаимодействии с воздухом, водой, другими веществами, с биологической тканью живых организмов теряет свою энергию, вызывая возбуждение атомов и молекул, их ионизацию.

Дозиметрия.

Дозой облучения называется часть энергии радиационного излучения, которая расходуется на возбуждение и ионизацию атомов и молекул любого облученного объекта.

Дозиметрией называетсяизмерение дозы или мощности радиационного излучения(т. е. дозы в еди­ницу времени).

Различают следующие дозы радиационного облучения:

Поглощенная доза – это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма).

Единицей СИ поглощенной дозы является Дж/кг со специальным наименованием грэй (Гр, Gy): 1 Гр = 1 Дж/кг. В качестве вне­системной (традиционной) единицы используется рад, равный 0,01 Гр. Для мягких тканей че­ловека в поле рентгеновского или гамма-излучения поглощенная доза в 1 рад при­мерно соответствует экспозиционной в 1 Р (точнее, 1 Р = 0,93 рад).

Однако, величина поглощенной дозы не учитывает, что при одинаковой полученной дозе a-излучение гораздо опаснее β- или γ-излучений (при внутреннем облучении a-излучение в 20 раз опаснее других видов излучений). Если дозу умножить на коэффициент, отражающий способность излучения повреждать ткани организма, получим эквивалентную дозу облучения. Ее измеряют в в зивертах (Зв, Sv) – один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг (для рентгеновского, γ- и β-излучений). Внесистемная едини­ца – бэр, он равен 0,01 Зв. Эквивалентная доза является мерой оценки ущерба здоровью человека при действии ИИ.

Эффективная эквивалентная доза – это эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий различную чувствительность разных тканей к облучению. Существуют коэффициенты радиационного риска для разных тканей человека при равномерном облучении всего тела: 0,12 – костный мозг и легкие; 0,03 – костная ткань и щитовидная железа; 0,05 – молочная железа; 0,20 – половые железы; 0,05 – другие ткани. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма и также измеряется в зивертах.

Эти понятия описывают только индивидуально получаемые дозы. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные группой людей, мы придем к коллективной эффективной дозе в человеко-зивертах (чел.-Зв).

Для измерения рентген- и γ-излучений используется э кспозиционная доза – это общий электрический заряд ионов одного знака в воздухе за время облучения. Единицей экспозиционной дозы в системе СИ является кулон/кг (Кл/кг, C/kg), внесистемной – рентген (Р, R).

Этапы повреждающего действия ИИ на уровне организма: физический, физико-химический, химический, этап биомолекулярных повреждений (клетка!), и в конечном итоге – биологических повреждений и физиологических эффектов.

ИИ при взаимодействии с биологической тканью живых организмов теряют свою энергию, вызывая возбуждение и ионизацию атомов и молекул – т.е. преобразование нейтральных атомов и молекул в ионы различных знаков, что приводит к появлению свободных радикалов, которые вовлекаются в сложную цепь химических реакций. В результате образуются новые молекулы, не свойственные организму и токсичные для него (радиотоксины). Отмечается повреждения и денатурация белковых молекул в клетках и тканях, особой чувствительностью к ИИ обладают хромосомы ядер и цитоплазма. Косвенное действии ИИ проявляет свои повреждающие свойства через ионизацию молекул воды (75% воды в организме и около 50% ИИ поглощается водой), что вторично вызывает повреждения ферментных систем организма, нарушение синтеза ДНК и РНК – нарушается структура хромосом и генетической системы в целом.