Биологическое действие ИИ.

Под воздействием ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические и биологические процессы. В механизме биологического действия ИИ на живые объекты условно можно выделить два основных этапа: прямое и непрямое (опосредованное) действие ИИ.

Прямое действие. Действие излучения непосредственно на биомолекулы, сопровождающееся передачей им кинетической энергии. Под действием этой энергии происходят местный (точечный) нагрев, ионизация, возбуждение и сверхвозбуждение молекул. Особенно сильно в результате прямого действия повреждаются молекулы ДНК.

При облучении нити ДНК резко скручиваются, образуются водородные мостики между различными нитями ДНК, нарушается спиральное строение молекулы и т.д.

Непрямое действие. Радиационно-химические изменения структур (молекул, клеток и т.д.), обусловленные продуктами радиолиза воды или растворенных в ней веществ.

Поскольку у человека основную часть массы тела составляет вода (порядка 75%), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении радикалов типа ОН- и Н+ . В присутствии кислорода образуется также свободный радикал гидроперекиси (H₂O-) и перекись водорода (H₂O₂), являющиеся сильными окислителями.

Продукты радиолиза активно вступают в реакцию с молекулами тканей, образуя соединения, не свойственные здоровому организму. Это приводит к нарушениям жизнедеятельности отдельных функций или систем организма в целом.

Помимо повреждения биомолекул, химически активные радикалы и перекисные соединения способны вызывать множество необычных химических реакций, препятствующих нормальному течению внутриклеточного обмена.

В общем же непрямое действие ИИ на биомолекулы выражено сильнее, чем прямое. Молекул воды в биологических объектах всегда значительно больше, чем всех других молекул и для их радиолиза требуется очень мало энергии. Поэтому при воздействии ИИ число поврежденных молекул воды всегда значительно превосходит число других поврежденных молекул. Вода является как бы катализатором поражающего действия излучения на биообъекты.

Нарушения биологических процессов могут быть либо обратимыми, когда нормальная работа клеток облученной ткани восстанавливается, либо необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма и возникновению лучевой болезни.

Различают две формы лучевой болезни — острую и хроническую.

Острая форма возникает в результате облучения в короткий промежуток времени. Острая лучевая болезнь может возникнуть и при попадании внутрь организма больших количеств радионуклидов.

Хронические поражения развиваются в результате систематического облучения дозами, превышающими предельно допустимые (ПДД).

Исследователи излучений первыми столкнулись с их опасными свойствами. Анри Беккерель получил ожог кожи. Мария Кюри предположительно умерла от рака крови. По крайней мере 336 человек, работавших с радиоактивными материалами, умерли от облучения.

Еще в 1899 г. был установлен факт подавления раковых клеток ионизирующим излучением. В дальнейшем полезное применение радиоактивных веществ в различных сферах деятельности стремительно развивалось. К сожалению, исследования атома привели к созданию и применению в 1945 г. атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки. В 1954 г. в Советском Союзе была пущена первая в мире АЭС. 26 апреля 1986 г. на ЧАЭС произошла тяжелейшая авария, которая при­вела к гибели и заболеванию людей, заражению значительной территории.

Отказаться от применения радиоактивных веществ в науке, медицине, технике, сельском хозяйстве невозможно по объективным причинам. Остается один путь — обеспечить радиационную безопасность, то есть такое состояние среды обитания, при котором с определенной вероятностью исключается радиационное поражение человека.