Биологическое действие ионизирующих излучений

Разные типы ионизирующего излучения обладают разным разрушительным эффектом и разным способом воздействия на биологические ткани. Соответственно, одной и той же поглощенной дозе соответствует разная биологическая эффективность излучения. Поэтому для описания воздействия излучения на живые организмы вводят понятие относительной биологической эффективности излучения, которая измеряется с помощью коэффициента качества. Для рентгеновского, гамма- и бета- излучений коэффициент качества принят за 1.

Некоторые радиоактивные изотопы способны встраиваться в процесс обмена веществ живого организма, замещая неактивные элементы. Это приводит к удержанию и накоплению радиоактивного вещества непосредственно в живых тканях, что существенно увеличивает опасность контакта. Например, широко известны йод-131, изотопы стронция, плутония и т. п. Для характеристики этого явления используется понятие период полувыведения изотопа из организма.

Первичное действие ионизирующих излучений — это прямое попадание в биологические молекулярные структуры клеток и в жидкие (водные) среды организма. Вторичное действие — действие свободных радикалов, возникающих в результате ионизации, создаваемой излучением в жидких средах организма и клеток. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.

После действия излучения на организм в зависимости от дозы могут возникнуть детерминированные и стохастические радиобиологические эффекты. Например, порог появления симптомов острой лучевой болезни у человека составляет 1-2 Зв на все тело.

Применение в медицине. Несмотря на опасность, применение ионизирующего излучения в медицине незаменимо. Оно применяется в следующих областях медицины:

1. Рентгенография — получение одномоментных снимков плотных тканей.

2. Рентгеноскопия — динамическое наблюдение полостей тела.

3. Флюорография — получение одномоментных снимков органов грудной полости.

4. Визиография — получение одномоментных снимков зубов и др.

5. Радиотерапия — применение ионизирующих излучений с лечебной целью.

6. Научная медицина

Основные принципы и мероприятия по ограничению воздействия ионизирующего излучения на медицинский персонал, население и пациентов:

1. Санитарно-гигиеническое планирование деятельности при применении ионизирующего излучения (расположение источников и рентгенкабинетов, толщина стен).

2. Принцип необходимости (риск от неприменения излучения должен быть очевидно и значительно выше, чем от его применения).

3. Оптимизация дозы излучения (принцип «защиты количеством»)

4. Оптимизация времени излучения (принцип «защиты временем»)

5. Защита расстоянием (удаление оператора рентгенустановки, манипуляторов, и т. п.)

6. Применение средств индивидуальной защиты (просвинцованные фартуки, воротники и др.)

7. Регистрация доз облучения (индивидуальные дозиметры у медицинских работников, учет доз, полученных пациентами — доза записывается в карте).

Электромагнитное излучение — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.

Классификация:

1. Радиоволны (начиная со сверхдлинных)

2. Терагерцовое излучение

3. Инфракрасное излучение

4. Видимый свет

5. Ультрафиолетовое излучение