История открытия и изучения радиоктивности. Виды радиоактивности. Основной закон радиоактивного распада

Орган или ткань	W T
Половые железы	0,25
Молочные железы	0,15
Красный костный мозг	0,12
Лёгкие	0,12
Щитовидная железа	0,03
Кость (поверхность)	0,03
Остальные органы (ткани)	0,3
Всё тело	1,0

Для оценки ущерба от стохастических эффектов воздействий ионизирующих излучений на персонал или население  используют коллективную эквивалентную дозу S , равную произведению индивидуальных эквивалентных доз на число лиц, подвергшихся облучению. Единица коллективной эквивалентной дозы – человеко-зиверт (чел.-Зв). Непосредственно после облучения человека клиническая картина оказывается скудной, иногда симптоматика вообще отсутствует. Именно поэтому знание дозы облучения человека играет решающую роль в диагностике и раннем прогнозировании течения острой лучевой болезни, в определении терапевтической тактики до развития основных симптомов заболевания. В соответствии с дозой лучевого воздействия острую лучевую болезнь принято разделять на четыре степени тяжести:

 

Дифференциация  острой лучевой болезни по степени  тяжести в зависимости от биологических  показателей в латентный период

Тяжесть ОЛБ, Доза (Гр)	Рвота	Лимфоциты через 48-72 ч. после  облучения (в 1 мкл)	Лейкоциты на 7-9-е сутки  после облучения (в 1 мкл)	Тромбоциты на 20-е сутки  после облучения (в 1 мкл)	Сроки Госпитализации (сут.)	смертность
Крайне тяжёлая  (>6)	через 10-30 мин. Многократ-ная	100	Менее 1000	Менее 80000	1-е	через 2 недели
Тяжёлая ( 4 – 6 )	через 30 мин. – 3 ч., 2 раза и более	100-400	1000 – 2000	То же	8-е	без лечения – до 70 %
Средняя ( 2 – 4 )	через 30 мин. – 3 ч., 2 раза и более	500 – 1000	2000 – 3000	То же	20-е	через 1.5 – 2 мес. может  вызвать до 20 %
Лёгкая  ( 1 – 2 )	нет или позже чем через 3 ч., однократная	Более 1000	Более 3000	Более 80000	Необязательно	не смертельна

 

Дифференциация  острой лучевой болезни по степени  тяжести в зависимости от проявлений первичной реакции

 

Степень тяжести и  доза (рад)	Косвенные признаки
	Общая слабость	Головная боль и состояние  сознания	Температура	Гиперемия кожи и инъекция склер
Легкая (100-200)	Лёгкая	Кратковременная головная боль, сознание ясное	Нормальная	Лёгкая инъекция склер
Средняя (200-400)	Умеренная	Головная боль, сознание ясное	Субфебрильная	Отчётливая гиперемия  кожи и инъекция склер
Тяжелая (400-600)	Выраженная	Временами сильная головная боль, сознание ясное	Субфебрильная	Выраженная гиперемия  кожи и инъекция склер
Крайне тяжёлая (более 600)	редчайшая	Упорная сильная головная боль, сознание может быть спутанным	Может быть 38-39 о С	Резкая гиперемия кожи и инъекция склер

 

 

 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.

 

 

Противорадиационная защита населения. Медицинская профилактика. 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. Частичная санитарная обработка проводится путём обмывания чистой водой или обтирания влажными тампонами открытых участков кожи. Поражённому промывают глаза, дают прополоскать рот. Затем, надев на поражённого респиратор, ватно-маревую повязку или закрыв его рот и нос полотенцем, платком, шарфом, проводят частичную дезактивацию его одежды. При этом учитывают направление ветра, чтобы обмётываемая с одежды пыль не попадала на других. 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.

 

Биологическое действие ионизирующих излучений

Жизнь на Земле возникла и развивалась на фоне ионизирующей радиации. Поэтому биологическое действие её не является каким-то новым раздражителем в пределах естественного радиационного фона. Радиационный фон Земли складывается из излучения, обусловленного космическим излучением, и излучения от рассеянных в Земной коре, воздухе, воде, теле человека и других объектах внешней среды природных радионуклидов. Основной вклад в дозу облучения вносят ⁴⁰ К, ²³⁸ U, ²³² Th вместе с продуктами распада урана и тория. В среднем доза фонового (внешнего и внутреннего) облучения человека составляет 1 мЗв/год. В отдельных районах с высоким содержанием природных радионуклидов это значение может достигать 10 мЗв и более. Считают, что часть наследственных изменений и мутаций у животных и растений связана с радиационным фоном. 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 орган	Заболевание	Риск, 10 -2 Зв -1	Число случаев, 10 4 чел.-Зв
Всё тело, красный костный  мозг	Лейкемия	0,2	20
Щитовидная железа	Рак щитовидной железы	0,05	5
Молочная железа	Рак молочной железы	0,25	25
Скелет	Опухоли костной ткани	0,05	5
Лёгкие	Опухоли лёгких	0,2	20
Все остальные органы и ткани	Опухоли других органов	0,5	50
Все органы и ткани	Все злокачественные  опухоли	1,25	125
Половые железы	Наследственные деффекты	0,4	40
Всего		1,65	165

 

 

 

 

 

 

 

 

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. По характеру излучения все радионуклиды деления и наведенной активности относят к b - или b , γ -излучателям. 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 ¹³⁷ Cs и ⁹⁰ Sr. Радионуклиды, выпавшие на поверхность земли, становятся источником длительного облучения. Воздействие на человека радиоактивных выпадений включает внешнее γ -, b -облучение за счёт радионуклидов, присутствующих в приземном воздухе и выпавших на поверхность земли, контактное в результате загрязнения кожных покровов и одежды и внутреннее от поступивших в организм радионуклидов с вдыхаемым воздухом и загрязнённой пищей и водой. Критическим радионуклидом в начальный период является радиоактивный йод, а в последующем ¹³⁷ Cs и ⁹⁰ Sr.

 

 

Йод.

Природный изотоп йода – ¹²⁷ I. Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами 115-126, 128-141. Практическое значение имеют ¹²⁵ I, ¹²⁹ I, ¹³¹ I, ¹³² I, ¹³³ I. Применяется в физической химии, биологии и медицине. Особенно широко применяются в медицине для целей диагностики и лечения ¹³¹ I и ¹²⁵ I. 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 ¹³¹ I в щитовидной железе протекает быстро: через 2 и 6 часов после поступления радионуклида составляет 5-10 и 15-20 % соответственно, через сутки – 25-30 % введённого количества. При гипертиреозе накопление йода в железе протекает быстрее и через сутки достигает 80-70 %. При гипотереозе, напротив, накопление радионуклида замедляется и составляет лишь 5-10 %. В нормально функционирующей железе свыше 90 % йода связано с белками. Основным путём выведения йода из организма является почки. Острые радиационные поражения ¹³¹ I тяжёлой, средней и лёгкой степени можно ожидать при пероральном поступлении в организм следующих количеств

Тяжесть поражения	Количество 181 I, МБк/кг
	крыса	собака	человек
тяжёлая	1850	185	55
средняя	550	55	18
лёгкая	185	18	5

Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в 2 раза выше, что связано с большей площадью b -облучения.

При поступлении меньших  количеств ¹³¹ I 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.