![]() |
РУБРИКИ |
Влияние радиоактивных веществ на организм человека (WinWord97/2000) |
РЕКЛАМА |
|
Влияние радиоактивных веществ на организм человека (WinWord97/2000)Влияние радиоактивных веществ на организм человека (WinWord97/2000)Содержание : Физическая сторона радиоактивности. Биологическое действие ионизирующих излучений…………………….…10 Источники излучения, защита, хранение, аварии…………………………..11 1.Физическая сторона радиоактивности. Основные понятия. Типы излучений. Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно Радиоактивность подразделяют на естественную (наблюдается у неустойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций). Радиоактивное излучение разделяют на три типа: (-излучение – отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью; представляет собой поток ядер гелия; заряд (-частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия 42Не. Правило смещения (-распада (-излучение – отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность значительно меньше (приблизительно на два порядка), а проникающая способность гораздо больше, чем у (-частиц; представляет собой поток быстрых электронов. Правило смещения (--распада. Правило смещения (+-распада. (-излучение – не отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью; представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны ( < 10-10 м и вследствие этого – ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - (-квантов (фотонов). Период полураспада Т1/2 – время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое. 2.Острая и хроническая лучевая болезнь. Радиационные ожоги. При применении противником ядерного оружия возникает очаг ядерного поражения – территория, где факторами массового поражения людей являются воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное заражение местности. Основным поражающим фактором является воздушная ударная волна, которая образуется за счёт быстрого увеличения объёма продуктов ядерного взрыва под действием огромного количества тепла и сжатия, а затем и разрежения окружающих слоев воздуха. Воздушная ударная волна может разрушать здания и поражать людей на значительном расстоянии от эпицентра взрыва. В результате поражающего действия светового излучения могут возникнуть массовые ожоги и поражения глаз. Для защиты пригодны различного рода укрытия, а на открытой местности – специальная одежда и очки. Проникающая радиация представляет собой гамма-лучи и поток нейтронов, исходящих из зоны ядерного взрыва. Они могут распространяться на тысячи метров, проникать в различные среды, вызывая ионизацию атомов и молекул. Проникая в ткани организма, гамма-лучи и нейтроны нарушают биологические процессы и функции органов и тканей, в результате чего развивается лучевая болезнь. Радиоактивное заражение местности создается за счет адсорбции радиоактивных атомов частицами грунта ( так называемое радиоактивное облако, которое перемещается по направлению движения воздуха ). Основная опасность для людей на зараженной местности – внешнее бета-гаммма-облучение и попадание продуктов ядерного взрыва внутрь организма и на кожные покровы. 2.1 Острая лучевая болезнь. Острая лучевая болезнь (ОЛБ) представляет собой одномоментную травму всех органов и систем организма, но прежде всего – острое повреждение наследственных структур делящихся клеток, преимущественно кроветворных клеток костного мозга, лимфатической системы, эпителия желудочно-кишечного тракта и кожи, клеток печени, легких и других органов в результате воздействия ионизирующей радиации. Будучи травмой, лучевое повреждение биологических структур имеет строго количественный характер, то есть малые воздействия могут оказаться незаметными, большие могут вызвать гибельные поражения. Существенную роль играет и мощность дозы радиационного воздействия: одно и то же количество энергии излучения, поглощенное клеткой, вызывает тем большее повреждение биологических структур, чем короче срок облучения. Большие дозы воздействия, растянутые во времени, вызывают существенно меньшие повреждения, чем те же дозы, поглощенные за короткий срок. Основными характеристиками лучевого повреждения являются таким образом две следующие : биологический и клинический эффект определяется дозой облучения («доза - эффект»), с одной стороны, а с другой, этот эффект обуславливается и мощностью дозы («мощность дозы - эффект»). Дозы излучения и единицы их измерения. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, её мощности, объёма облученных тканей и органов, вида излучения. Снижение мощности дозы излучения уменьшает биологический эффект. Различия связаны с возможностью восстановления поврежденного облучением организма. С увеличением мощности дозы значимость восстановительных процессов снижается. Поглощённая доза излучения измеряется энергией ионизирующего
излучения, переданного массе облучаемого вещества. Единица поглощённой дозы Органные повреждения и зависимость проявлений от дозы на ткань Эффект биологического действия излучений зависит также от пространственного распределения поглощённой энергии, которая характеризуется линейной передачей энергии (ЛПЭ), что учитывается при оценке различных видов излучения показателем относительной биологической эффективности (ОБЭ). При этом ОБЭ рентгеновского и (-излучения принимают равной 1. Доза рентгеновского излучения (180-250 кэВ) вызывающая данный эффект ОБЭ = ______________________________________________________ Поглощённая доза любого другого вида излучения, вызывающая такой же эффект ОБЭ зависит не только от ЛПЭ излучений, но и от ряда физических и биологических факторов, например, от величины дозы, кратности облучения и др. По предложению Международной комиссии по радиологическим единицам, показатель ОБЭ для оценки различных видов излучения используется только в радиобиолигии. Для решения задач радиационной защиты предложен коэффициент качества излучения k, зависящий от ЛПЭ |ЛПЭ, |175 | В области радиационной безопасности для оценки возможного ущерба здоровью человека при хроническом облучении введено понятие эквивалентной дозы Н, которая равна произведению поглощенной дозы D на средний коэффициент качества ионизирующего излучения k в данном элементе объёма биологической ткани: H=Dk Единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв), равный 1 Дж/кг (1 Зв = 100 бэр). При определении эквивалентной дозы ионизирующего излучения используют следующие значения коэффициента качества :
|Степень |Косвенные признаки | Само по себе разделение больных по степеням тяжести весьма условно и преследует конкретные цели сортировки больных и проведение в отношении их конкретных организационно-терапевтических мероприятий. Абсолютно необходимо определять степень тяжести пострадавших при массовых поражениях, когда число пострадавших определяется десятками, сотнями и более. Острая лучевая болезнь представляет собой самостоятельное заболевание, развивающееся в результате гибели преимущественно делящихся клеток организма под влиянием кратковременного (до нескольких суток) воздействия на значительные области тела ионизирующей радиации. Причиной острой лучевой болезни могут быть как авария, так и тотальное облучение организма с лечебной целью – при трансплантации костного мозга, при лечении множественных опухолей. Клиническая картина острой лучевой болезни весьма разнообразна; она зависит от дозы облучения и сроков, прошедших после облучения. В своём развитии болезнь проходит несколько этапов. В первые часы после облучения появляется первичная реакция ( рвота, лихорадка, головная боль непосредственно после облучения ). Через несколько дней ( тем раньше, чем выше доза облучения ) развивается опустошение костного мозга, в крови – агранулоцитоз, тромбоцитопения. Появляются разнообразные инфекционные процессы, стоматит, геморрагии. Между первичной реакцией и разгаром болезни при дозах облучения менее 500-600 рад отмечается период внешнего благополучия – латентный период. Деление острой лучевой болезни на периоды первичной реакции, латентный, разгара и восстановления неточное : чисто внешние проявления болезни не определяют истинного положения. Хроническая лучевая болезнь представляет собой заболевание, вызванное повторными облучениями организма в малых дозах, суммарно превышающих 100 рад. Развитие болезни определяется не только суммарной дозой, но и её мощностью, то есть сроком облучения, в течение которого произошло поглощение дозы радиации в организме. В условиях хорошо организованной радиологической службы в стране случаев хронической лучевой болезни не наблюдается. Плохой контроль за источниками радиации, нарушение персоналом техники безопасности в работе с рентгенотерапевтическими установками приводит к появлению случаев хронической лучевой болезни. Клиническая картина хронической лучевой болезни определяется прежде всего астеническим синдромом и умеренными цитопеническими изменениями в крови. Сами по себе изменения в крови не являются источниками опасности для больных, хотя снижают трудоспособность. При хронической лучевой болезни очень часто возникают опухоли – гемобластозы и рак. При хорошо поставленной диспансеризации, тщательном онкологическом осмотре 1 раз в год и исследовании крови 2 раза в год удается предупредить развитие запущенных форм рака, и продолжительность жизни таких больных приближается к нормальной. Наряду с острой и хронической лучевой болезнями, можно выделить подострую форму, возникающую в результате многократных повторных облучений в средних дозах на протяжении нескольких месяцев, когда суммарная доза за сравнительно короткий срок достигает 500-600 рад. По клинической картине это заболевание напоминает острую лучевую болезнь. 2.2 Противорадиационная защита населения. Медицинская профилактика и оказание первой помощи при радиационных поражениях. Противорадиационная защита населения включает : оповещение о радиационной опасности, использование коллективных и индивидуальных средств защиты, соблюдение режима поведения населения на зараженной радиоактивными веществами территории, защиту продуктов питания и воды от радиоактивного заражения, использование медицинских средств индивидуальной защиты, определение уровней заражения территории, дозиметрический контроль за облучением населения и экспертизу заражения радиоактивными веществами продуктов питания и воды. По сигналам оповещения Гражданской обороны «Радиационная опасность» население должно укрыться в защитных сооружениях. Как известно, они существенно (в несколько раз) ослабляют действие проникающей радиации. Из-за опасности получить радиационное поражение нельзя приступать к оказанию первой медицинской помощи населению при наличии на местности высоких уровней радиации. В этих условиях большое значение имеет оказание само- и взаимопомощи самим пострадавшим населением, строгое соблюдение правил поведения на заражённой территории. На территории, заражённой радиоактивными веществами, нельзя принимать пищу, пить воду из заражённых водоисточников, ложиться на землю. Порядок приготовления пищи и питания населения определяется органами Гражданской обороны с учётом уровней радиоактивного заражения местности. При оказании первой медицинской помощи на территории с радиоактивным
заражением в очагах ядерного поражения в первую очередь следует выполнять
те мероприятия, от которых зависит сохранение жизни поражённого. Затем
необходимо устранить или уменьшить внешнее гамма-облучение, для чего
используются защитные сооружения: убежища, заглублённые помещения,
кирпичные, бетонные и другие здания. Чтобы предотвратить дальнейшее
воздействие радиоактивных веществ на кожу и слизистые оболочки, проводят
частичную санитарную обработку и частичную дезактивацию одежды и обуви. При попадании радиоактивных веществ внутрь организма промывают желудок, дают адсорбирующие вещества (активированный уголь). При появлении тошноты принимают противорвотное средство из аптечки индивидуальной. В целях профилактики инфекционных заболеваний, которым становиться подвержен облучённый, рекомендуется принимать противобактериальные средства. 2.3 Биологическое действие ионизирующих излучений Жизнь на Земле возникла и развивалась на фоне ионизирующей радиации. В основе повреждающего действия ионизирующих излучений лежит комплекс взаимосвязанных процессов. Ионизация и возбуждение атомов и молекул дают начало образованию высокоактивных радикалов, вступающих в последующем в реакции с различными биологическими структурами клеток. В повреждающем действии радиации важное значение имеют возможный разрыв связей в молекулах за счет непосредственного действия радиации и внутри- и межмолекулярной передачи энергии возбуждения. Физико-химические процессы, протекающие на начальных этапах, принято считать первичными – пусковыми. В последующем развитие лучевого поражения проявляется в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций органов. Малодифференцированные, молодые и растущие клетки наиболее радиочувствительны. Животные и растительные организмы характеризуются различной радиочувствительностью, причины которой до сих пор полностью ещё не выяснены. Как правило, наименее чувствительны одноклеточные растения, животные и бактерии, а наиболее чувствительны – млекопитающие животные и человек. Различие в чувствительности к радиации имеет место у отдельных особей одного и того же вида. Она зависит от физиологического состояния организма, условий его существования и индивидуальных особенностей. Более чувствительны к облучению новорожденные и старые особи. Различного рода заболевания, воздействие других вредных факторов отрицательно сказывается на течении радиационных повреждений. Изменения, развивающиеся в органах и тканях облучённого организма, называют соматическими. Различают ранние соматические эффекты, для которых характерна чёткая дозовая зависимость, и поздние – к которым относят повышение риска развития опухолей (лейкозов), укорочение продолжительности жизни и разного рода нарушения функции органов. Специфических новообразований, присущих только ионизирующей радиации, нет. Существует тесная связь между дозой, выходом опухолей и длительностью латентного периода. С уменьшением дозы частота опухолей падает, а латентный период увеличивается. В отдалённые сроки могут наблюдаться и генетические (врождённые уродства, нарушения, передающиеся по наследству), повреждения, которые наряду с опухолевыми эффектами являются стохастическими. В основе генетических эффектов облучения лежит повреждение клеточных структур, ведающих наследственностью – половых яичников и семенников. Промежуточное место между соматическими и генетическими повреждениями занимают эмбриотоксические эффекты - пороки развития – последствия облучения плода. Плод весьма чувствителен облучению, особенно в период органогенеза (на 4-12 неделях беременности у человека). Особенно чувствительным является мозг плода (в этот период происходит формирование коры). Эффект облучения, как было сказано, зависит от величины поглощённой дозы и пространственно-временного распределения её в организме. Облучение может вызвать повреждения от незначительных, не дающих клинической картины, до смертельных. Однократное острое, пролонгированное, дробное, хроническое облучение в дозе, отличной от нуля, по современным представлениям, может увеличить риск отдалённых стохастических эффектов – рака и генетических нарушений. Риск и ожидаемое число смертей от опухолей и наследственных дефектов в результате облучения : |Критический |Заболевание |Риск, 10-2|Число | 3. Источники излучения, защита, хранение, аварии. Ядерные взрывы, выбросы радионуклидов предприятиями ядерной энергетики и широкое использование источников ионизирующих излучений в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научных исследованиях привели к глобальному повышению облучения населения Земли. К естественному облучению прибавились антропогенные источники внешнего и внутреннего облучения. При ядерных взрывах в окружающую среду поступают радионуклиды
деления, наведенной активности и неразделившаяся часть заряда (уран,
плутоний). Наведенная активность наступает при захвате нейтронов ядрами
атомов элементов, находящихся в конструкции изделия, воздухе, почве и воде. Выпадения подразделяются на местные и глобальные (тропосферные и
стратосферные). Местные выпадения, которые могут включать свыше 50%
образовавшихся радиоактивных веществ при наземных взрывах, представляют
собой крупные аэрозольные частицы, выпадающие на расстоянии около 100 км от
места взрыва. Глобальные выпадения обусловлены мелкодисперсными
аэрозольными частицами. Наибольшую потенциальную опасность в них
представляют такие долгоживущие и биологически опасные радионуклиды как Радионуклиды, выпавшие на поверхность земли, становятся источником длительного облучения. Воздействие на человека радиоактивных выпадений включает внешнее (-, 3.1 Йод. Природный изотоп йода – 127I. Известны радиоактивные изотопы с
массовыми числами 115-126, 128-141. Практическое значение имеют 125I, 129I, Йод характеризуется высокой миграционной способностью. Поступая во внешнюю среду и включаясь в биологические цепи миграции, он становится источником внешнего и внутреннего облучения. Радиоактивные изотопы йода могут поступать в организм человека через органы пищеварения, дыхания, кожу, раневые и ожоговые поверхности. Основными цепочками являются: растения-человек; растение-животное-молоко-человек; растения-животное-мясо- человек; растения-птица-яйцо-человек; вода-гидробионты-человек. Особенное значение, как источник поступления в организм человека, могут иметь продукты питания растительного происхождения, особенно молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи. Поступивший в организм радиоактивный йод быстро всасывается в кровь и
лимфу. В течение первого часа в верхнем отделе тонкого кишечника
всасывается 80-90 %. Органы и ткани по концентрации йода образуют убывающий
ряд: щитовидная железа, почки, печень, мышцы, кости. Накопление 131I в
щитовидной железе протекает быстро: через 2 и 6 часов после поступления
радионуклида составляет 5-10 и 15-20 % соответственно, через сутки – 25-30 Острые радиационные поражения 131I тяжёлой, средней и лёгкой степени можно ожидать при пероральном поступлении в организм следующих количеств
Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в 2 раза выше, что связано с большей площадью (-облучения. При поступлении меньших количеств 131I отмечается нарушение функции щитовидной железы, а также незначительные изменения в картине крови и некоторых показателей обмена и иммунитета. Облучение щитовидной железы в дозах порядка десятков грей вызывает снижение её функциональной активности с частичным восстановлением в ближайшие месяцы и возможным последующим новым снижением. При дозе несколько грей выявлено повышение функциональной активности железы в ближайший период, которое может сменяться состоянием гипофункции. Функциональные нарушения проявляются не только уменьшением секреции гормонов, но и снижением их биологической активности. Повреждение железы связывают не только с непосредственным действием радиации на тереоидный эпителий, но и повреждение сосудов и особенно радиоиммунными нарушениями. 3.2 Цезий. Природный цезий состоит из одного стабильного изотопа – 133Cs. Цезий применяется в химических и радиобиологических исследованиях, в гамма-дефектископии, в радиационной технологии. 137Cs используют в качестве источника (-излучения для контактной и дистанционной лучевой терапии, а также для радиационной стерилизации. Токсическое действие. Животные. При подкожном введении 137Cs крысам в
количестве 14.8*105 Бк/г отмечались отдышка, слабость, потеря аппетита,
кровавый понос, кровянистые выделения из носа, снижение массы тела на 12-19 Человек. Мужчина, 31 год, случайно выпил раствор 137Cs в количестве 3.3 Стронций. Природный стронций состоит из смеси стабильных изотопов: 84Sr Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые
соединения радиоактивного стронция избирательно накапливаются в скелете. В
мягких тканях задерживается менее 1%. Через 100 суток после внутривенного
введения в организме человека задерживается 20% введённого стронция. Путь
поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. Так, при
интратрахеальном поступлении депонируется 76%, ингаляционном – 31,6%, в/ж – На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст животного, а также беременность, лактация и другие факторы. Например, в скелете самцов отложения выше, чем в скелете самок. При работе со всеми радиоактивными веществами необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с классом работ. Список использованной литературы : 1. «Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник.» Под общ. ред. Л.А.Ильина, В.А.Филова. Ленинград, «Химия». 1990. 2. «Медтко-санитарная подготовка учащихся» Под ред. П.А.Курцева Москва, «Просвещение». 1988. 3. «Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях». Под ред. акад. В.В. Тарасова. Издательство Московского университета. 1998. 4. «Неотложные состояния и экстренная медицинская помощь. Справочник.» Под ред. Е.И.Чазова. Москва. «Медицина». 1990. 5. «Справочник практического врача». Под ред. акад. А.И.Воробьёва. Москва. «Медицина». 1991. 6. «Справочник школьника по физике». Т.И.Трофимова. Москва. Издательский дом «Дрофа». 1996.
|
|
© 2000 |
|