Доклад

по теме

" Воздействие радиационного излучения на биологические объекты"
ученицы 11^а класса

средней школы № 38

Кореневой Юлии
Орёл - 2000


В результате  воздействия  ионизирующего  излучения  на  организм человека  в тканях могут происходить сложные физические,  химические и биохимические процессы.

При попадание  радиоактивных  веществ внутрь организма поражающее действие   оказывают   в   основном   альфа-источники,   а   затем   и бетта-источники,     т.е.     в     обратной    наружному    облучению последовательности. Альфа-частицы, имеющие небольшую плотность ионизации, разрушают  слизистую  оболочку,  которая  является слабой защитой внутренних органов по сравнению с наружным кожным покровом.

Существует три пути поступления радиоактивных веществ в организм: при вдыхание воздуха,  загрязненного радиоактивными веществами,  через зараженную пищу или воду,  через кожу,  а также при заражении открытых ран. Наиболее опасен первый путь,  поскольку во-первых, объем легочной вентиляции очень большой, а во-вторых, значения коэффициента усвоения в легких более высоки.

Пылевые частицы,  на  которых  сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхние дыхательные пути частично оседают в полости рта  и  носоглотке.  Отсюда  пыль  поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие.  Степень задержки аэрозолей в  легких  зависит  от их дисперсионности.  В легких задерживается около 20%  всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.

При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции,  характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь.  В  зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широких пределах: от сотых долей процента(для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород,  щелочно-земельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше,  чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.

При попадании радиоактивных веществ в организм  любым  путем  они уже  через  несколько  минут обнаруживаются в крови.  Если поступление радиоактивных веществ было однократным,  то концентрация  их  в  крови вначале  возрастает  до  максимума,  а  затем  в  течение  15-20 суток снижается.

Концентрации в  крови  долгоживущих  изотопов  в дальнейшем могут удерживаться практически на одном уровне в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложившихся веществ.      Эффект воздействия ионизирующего излучения на клетку -  результат комплексных взаимосвязанных  и взаимообусловленных преобразований.  По  А.М. Кузину, радиационное поражение клетки осуществляется в три этапа. На первом  этапе  излучение  воздействует на сложные макромолекулярные образования, ионизируя и возбуждая их.  Это физическая стадия лучевого воздействия. Второй    этап    -    химические   преобразования.   Они соответствуют процессам взаимодействия радикалов  белков,  нуклеиновых кислот и липидов с водой,  кислородом, радикалами воды и возникновению органических перекисей.  Радикалы,  возникающие в  слоях  упорядоченно расположенных белковых   молекул,   взаимодействуют   с   образованием "сшивок", в результате чего  нарушается  структура  биомембран.  Из-за повреждения лизосомальных  мембран  происходит увеличение активности и высвобождение ферментов,  которые  путем  диффузии   достигают   любой органеллы клетки и легко в нее проникают, вызывая ее лизис.

Конечный эффект  облучения   является   результатом   не   только первичного повреждения    клеток,    но    и   последующих   процессов восстановления. Предполагается,  что  значительная   часть   первичных повреждений в  клетке  возникает  в  виде так называемых потенциальных повреждений, которые  могут  реализовываться   в   случае   отсутствия восстановительных процессов.  Реализация  этих  процессов способствуют процессы биосинтеза  белков  и  нуклеиновых  кислот.  Пока  реализация потенциальных повреждений   не   произошла,   клетка   может   в   них "восстановиться". Это,  как предполагается,  связано с ферментативными реакциями и  обусловлено  энергетическим  обменом.  Считается,  что  в основе этого явления лежит  деятельность  систем,  которые  в  обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.

Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А.  Надсон и Р.С.  Филиппов в 1925 году в  опытах  на дрожжах. В  1927  году  это  открытие  было подтверждено Р.Меллером на классическом генетическом объекте - дрозофиле.

Ионизирующие излучения  способны вызывать все виды наследственных перемен. Спектр мутаций,  индуцированных облучением,  не отличается от спектра спонтанных мутаций.

Последние исследования  Киевского Института нейрохирургии показали, что радиация даже в малых количествах,  при дозах в  десятки  бэр, сильнейшим образом воздействует на нервные клетки - нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации.  Как выяснилось,  в  результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается "послерадиационная энцефлопатия". Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.