Механизм биологического действия ионизирующих излучений.

Все виды ионизирующих излучений (как корпускулярные, так и квантовые) обладают биологическим действием, т.е. вызывают функциональные или морфологические изменения в живых клетках, органах и организме в целом. Речь идет о повреждающем действии ионизирующих излучений, которое возникает под влиянем доз, превышающих естественный (природный) радиационный фон. Природный радиационный фон существует на протяжении всего эволюционного развития животного мира и человека и является обязательным условием существования всего живого - теория «гормезиса» – благоприятного действия малых доз радиации. Теория гормезиса согласуется с правилом Арндта-Шульца в фармакологии, согласно которому малые дозы фармакологических препаратов оказывают стимулирующее действие, средние – угнетающее, а большие – разрушающее.

Природный радиационный фон в среднем равен 0,1-0,2 р/год (100-200 мбэр/год, или 20-30 мкр/час), хотя колебания его в разных точках Земного шара составляют от 50 до 1000 мр/год. Он складывается из космического излучения (измеряется на уровне моря и равно - 30 мбэр/год, 68% всего природного фона), излучения из земной коры (грунт, вода, строительные материалы - 50-130 мбэр/год, 15%), излучения от самого человека (⁴⁰К, ¹⁴С - 30 мбэр/год, 15%), и от других источнков (2 мбэр/год, 1%). За 70 лет жизни человек в общей сумме получает примерно 16 р при вдыхании атмосферного воздуха, а при длительном пребывании в помещении эта доза вырастает до 160 р.

Однако ежедневно на человека, помимо природного ионизирующего излучения, действует еще и искусственное ионизирующее излучение (дополнительный фон), величина которого равна дозе естественного – 0,15-0,2 р/год. Дополнительный фон складывается из следующих компонентов: медицина (100-150 мбэр/год – 50-75% всего дополнительного фона), самолет (расстояние 2000 км, высота 12 км, 5 раз в год, - 2,5-5 мбэр/год – 1-2,5%), телевидение (4 часа в день, - 1 мбэр/год – 0,5%), АЭС (0,1 мбэр/год – 0,05%), ТЭЦ (уголь, до 20 км расстояния, - 0,6-6 мбэр/год – 0,3-3%), глобальные осадки от испытаний ядерного оружия (2,5 мбэр/год –1-2,5%), другие источники (промышленность, сельское хозяйство, флот, - 40 мбэр/год – 20%). Всякое дополнительное облучение с точки зрения радиационной гигиены является нежелательным, так как может привести к патологическим реакциям и заболеваниям вплоть до гибели живого организма. Характер повреждений зависит от многих факторов, но прежде всего имеет значение количество поглощенной энергии проникающего излучения.

Единой теории, объясняющей механизм повреждающего действия ионизирующих излучений на человеческий организм, нет. Тем не менее, учитывая установленные факты, можно представить его следующим образом, выделив при этом следующие этапы: молекулярный этап, клеточный этап, соматический этап (уровень целого организма), в котором выделяют соматические и наследственные эффекты.