БарГУ.by » Учебные материалы » Лекции » Защита населения в ЧС » Биологическое действие радиации

Биологическое действие радиации

Автор: Maxvel 5-11-2010, 01:03

Биологическое действие радиации

1. теоретические механизмы биологического действия ионизирующих излучений
2. действие радиации на воду, ДНК, белок и клетку в целом
3. заболевания, вызванные радиацией
4. лучевая болезнь
5. радиочувствительность и радиоустойчивость живых организмов. Реакция органов на облучение
6. внутреннее внешнее облучение

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

1. Действие радиации заключается в воздействии мощных потоков энергии. Эта энергия вызывает первичны структурные изменения на уровне атомов и молекул. Это приводит в конечном счете к образованию высокореакционных продуктов: ионы, возбужденные атомы и молекулы, радикалы и т.д. Эти продукты вступают в радиохимическое взаимодействие с биологически активными молекулами. Итогом таких реакций может быть такие вещества, как перекись водорода, спирты, альдегиды и некоторые кислоты. Эти вещества приводят к глубоким нарушениям обменных процессов клетки (синтез белка, ДНК и др.). Может произвести обезвоживание клетки и ее гибель. Изменения наступают на уровне тканей органов, системы органов и организма.
Существует 2 основных механизма действия радиации на молекулы и атомы. Первый механизм – механизм прямого действия радиации. Это процесс, при котором радиоактивное излучение непосредственно воздействует на какую-либо молекулу и вызывает в ней изменения.
Второй механизм – механизм косвенного действия. На молекулы и атомы действует не само излучение, а продукты распада другой молекулы.

2. Вода в первую очередь и в большей степени поглощает энергию радиоактивного излучения. При поглощении водой излучения вода распадается на молекулярные ионы, ионы и радикалы.
На этой реакции основана химическая защита от облучения, химические препараты – радиопротекторы, которые уменьшают негативный биологический эффект от полученных доз.

Действие радиации на дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК).
Компоненты ДНК:
1) нуклеотидные основания
2) остатки фосфорной кислоты
3) дизоксирибоза
Все эти компоненты связаны между собой весьма слабыми химическим связями. В случае воздействия радиации на ДНК происходят разрывы именно в этих местах. Это путь к мутациям у последующих поколений. Есть ряд защитных механизмов, которые способствуют восстановлению разорванных связей. Эти механизмы работают лишь при невысоких дозах излучения, сшиваются иногда не те участки.

Белки.
При поглощении высоких доз радиации клеткой происходит синтез аномальных белков, либо замедляется синтез белка. Это может привести к таким биологическим последствиям, как мутации, злокачественные образования, ухудшение защитных свойств организма.

Клетка.
Одним из неустойчивых составляющих клетки является ее мембрана. Ионизирующее излучение может привести к нарушению ее целостности. Но как и с ДНК в клетке есть защитный механизм, препятствующий формированию этих разрывов. В частности, РНК принимает активное участие в «зашивании» разорванных связей. В этом случае ухудшается основная функция транспортной РНК – участие в синтезе белка. При больших дозах этот механизм практически не работает. Клетка обезвоживается и погибает.

3. Форменные элементы крови и плазма – составляющие крови.

1) эритроциты – переносят кислород из легочной ткани в все другие
В случае облучения:
• уменьшение числа эритроцитов
• образование немощных эритроцитов
Заболевание – анемия.

2) лейкоциты – защитная функция:
• резкое снижение числа лейкоцитов – лейкоцитопения.
• Наводнение крови неполноценными лейкоцитам – лейкоз.

3) тромбоциты – свертывание крови:
• резкое снижение количества, 6 Гр и больше – полное исчезновение из крови.

Действие радиации на половые железы:
Женские половые железы гораздо более устойчивее мужских и способны переносить дозы от 3 до 6 Гр, без потери способности к деторождению. 
В мужских половых железах первичные нарушения – от 0,1 Гр. Дозы 0,1 -1 Гр могут привести к временной мужской стерильности. Дозы выше 1 Гр вызывают полную постоянную стерильность.
Самые неустойчивые органы к радиации это те, в которых происходят активные процессы деления клеток.

Действие радиации на органы зрения.
Самыми неустойчивыми компонентами глаза является хрусталик и сетчатка.
Хрусталик:
Дозы от 1 ГР и более уже способны вызывать деформацию хрусталика, его уплотнение, пожелтение и помутнение (катаракта). Главная функция хрусталика – формирование оптического изображения на сетчатке.
Сетчатка отвечает за цвето- и световосприятие изображения. Доза 1 Гр и больше вызывает следующие эффекты:
• ухудшение цвето- и световосприятия
• Отслоение сетчатки
Заболевания щитовидной железы, мутационные изменения, злокачественные образования и т.д.

4. Выделяют 2 формы этого заболевания:
1) острая лучевая болезнь
2) хроническая лучевая болезнь  
Острая лучевая болезнь – это общее заболевание организма, которое формируется при облучении высокими дозами за малый период времени.
В течении протекания этого заболевания можно выделить 4 стадии:
1) первичная реакция организма на облучение – тошнота, рвота, недомогание и т.п.
2) Латентные период (скрытый)
3) Разгар заболевания
4) период разрешения заболевания (частичное либо полное выздоровление либо летальный исход)

Существует 4 степени тяжести острой лучевой болезни:
1 степень (легкая): формируется при дозах 1-2 Гр. Первичная реакция наступает через 1-2 часа. Латентный период может длиться несколько дней, потом ухудшение: ухудшение качества картины крови. Исход – выздоровление 100% (от 3 до 6 месяцев)
2 степень (средняя): при дозах 2-4 Гр. Первичная реакция наступает быстрее (от 10 до 30 мин). Латентный период слабо выражен. Критичное ухудшение картины крови. Разрешение заболевания: 15-20% - летальный исход. 
3 степень (тяжелая): 4-6 Гр. Первичная реакция через несколько минут. Латентный период отсутствует. Разгар болезни: ухудшение картины крови, формирование лучевого загара (обугливание кожи через 2-3 недели), денатурация белков приводит к сильнейшему обезвоживанию организма и как следствие глубокому нарушению обменных процессов, постоянные рвоты. Разрешение: в большей части случаев – летальный исход.
4 степень: 6-10 и более Гр. Первичная реакция наступает мгновенно. Латентного периода нет. Формирование отека мозга, наблюдается коматозное состояние. Смерть наступает через 2-3 недели. Практически 100% - летальный исход.

Хроническая лучевая болезнь – это общее заболевание организма, которое образуется при поглощении невысоких доз радиации за большой период времени.
Выделяют 3 степени тяжести:
1) легкая (1-1,5 Гр) 3-4 года
2) средняя (1,5-2,5 Гр) 3-4 года
3) тяжелая (2,5-3,5 Гр)  

5. Реакции организмов на облучение описывается с помощью 2-х терминов: радиоустойчивость и радиочувствительность. 
Радиочувствительность – способность организма переносить не большие доза облучения с помощью не летальных биологических эффектов. 
Радиоустойчивость – способность организма переносить высокие уровни облучения.
Более частными характеристиками радиоустойчивость и радиочувствительность является летальная доза и полулетальная доза. 
Летальная доза – минимальная доза облучения, вызывающая 100% смерть у всех облученных (8 Гр.).
Полулетальная доза – минимальная доза облучения, которая вызывает смерть у половины облученных людей.
Чем проще организация живого вещества, тем более устойчиво к радиации. Наиболее устойчивые – простейшие организмы. Для них летальные дозы – 500-2000Гр. Насекомые – жесткокрылые – до 100 Гр. Еще менее устойчивые земноводные, пресмыкающиеся – до 20 Гр. Млекопитающие – 1-10 Гр.

Условно ткани и органы человека можно отнести к 3-м группам по отношении к радиации:
1)радиочувствительны – красный костный мозг, кровь, лимфатическая система, половые железы
2)умеренно чувствительны к радиации – кожа, глаза, щитовидная железа
3)устойчивые к радиации – печень, почки, костные ткани, головной мозг

Факторы, влияющие на степень поражения от радиации:
1)полученная доза
2)масса тела
3)возраст
4)наличие хронических заболеваний и общее физиологическое состояние
5)травмы, ушибы
6)стресс

6.Существует 2 способа воздействия радиации: внешнее облучение и внутреннее. 
Внешнее облучение – облучение от источника радиации, расположенного вне организма. Наиболее опасным видом излучения при внешнем воздействии является гамма-лучи. Основными способами защиты от внешней радиации является:
1)эвакуация населения
2)противорадиационное убежище
3)дезактивация местности
4)средства индивидуальной защиты
Внутреннее облучение – зараженная вода, воздух, пища. Почти 100% поступает с пищей. Наиболее опасное излучение альфа-лучи. Способы защиты: радиационный контроль продуктов питания и воды






Обсудить на форуме

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Регистрация

Реклама

Последние комментарии