Iradierea cu radiații ionizante

Iradierea cu radiații ionizante - efectul radiației ionizante asupra obiectelor biologice. Folosit pentru radioterapie si diagnosticarea bolilor biol studiu experimental, eficacitatea radiațiilor ionizante, și pot apărea în situații de urgență care rezultă în încălcarea siguranței în timpul fabricării sau utilizării surselor de radiații ionizante.







Distingem O. externă și internă O. External O. - efectul radiației ionizante, sursa căreia este în afara corpului. Biol, efectul O. externe depinde de doza, tipul și energia radiației (vezi.), Caracteristicile spațiale și temporale ale distribuției dozei ionizante. Acesta este utilizat pe scară largă pentru examinare cu raze X (a se vedea.) Si radioterapie (cm.), Precum și de a explora legile radiobiologie ionizante obiecte de radiații Biol. O. intern - efectul radiațiilor ionizante, sursa cărora se află în interiorul corpului. Apare continuu până când nuclida radioactivă care o provoacă este complet dezintegrat sau îndepărtat din corp. Biol, efectul O. intern depinde de activitatea nucleului radioactiv din interior și de natura distribuției sale în organism. În funcție de distribuția particulară a nuclizi radioactivi în organele și țesuturile sunt împărțite în patru grupe: distribuite uniform în organe și țesuturi - 24 Na, 40 K, 137 Cs, etc;. acumulând în principal în țesutul osos - 8fiSr, 90Sr, 226Ra, 32P, etc; concentrarea în organele parenchimale - 106Ru, 210Ro, etc; având un tip de distribuție mixtă, de exemplu. 239Pe, acumulând în țesutul osos și ficat. Doza internă O. determinat de tipul de radiații ionizante (alfa, beta sau emițător gamma), energia, eficace timp de înjumătățire (cm.). O. intern utilizat pentru diagnosticarea diferitelor boli (vezi. Diagnosticare radioizotopi) și iradierea (utilizate ca radionuclizi deschise care intră în metabolismul organismului, de ex. 131 I, și surse radioactive închise, de ex. 60Co, intracavitară și administrarea interstițială).

În funcție de doza de radiații ionizante distinge suble-tal, o letale și subletale sverhletalnoe O. O. cauzează Pathol corpului, modificări care nu au drept rezultat moartea. Lethal O. duce la moarte, ca urmare a formelor medulare de sindrom acut de iradiere (cm.). În moartea suprasolicitată, moartea survine în 1-3 zile. după expunerea la radiații ionizante din cauza dezvoltării formelor cerebrale și intestinale de boală prin radiații. În funcție de tipul de radiații ionizante distinge beta, gamma și iradierea cu raze X protoni O., neutroni, pi-mezonamp etc. Proprietățile fizice ale radiațiilor ionizante se determină penetrantă densitatea de putere și de ionizare produs de acestea în țesuturi, -. Biol eficacitatea sa .

Ca urmare a distribuției inegale a dozelor de radiație absorbită de ionizare poate fi observat (a se vedea. Dozele de radiații ionizante). Caracteristici de distribuție a dozei datorită vedere spațială și energia radiației, geometria de iradiere (distanța de la sursa la obiectul iradiat, poziția corpului în raport cu sursa de radiații ionizante) ionizante. Distribuția dozei absorbite de radiație ionizantă caracterizat coeficient neuniformitate (Kh), care arată diferența de cea mai apropiată de doza de ionizantă sursei de radiație la o îndepărtată suprafață corporală de la ea (la OA unilateral) sau la centrul corpului (în mai multe O.).

În funcție de geometria O. și de volumul țesutului iradiat, O. poate fi uniform și neuniform. OA uniformă este iradierea întregului organism, pentru care diferența în distribuția dozei absorbite în organism nu depășește + 10%. Apare aproape exclusiv în condiții experimentale. Uniform multilateral O. adesea realizată dintr-o sursă de radiație externă, dar poate apărea, de asemenea, ca urmare a ingerării organismului nuclid radioactiv. Denivelat O. împărțit în general, inegale, Subtitle-tal, filtrele parțiale și locale, precum și O. prin grilajul (rastere). În general inegale întregul corp O. este supus expunerii la radiații, dar în funcție de geometria O. eventual distribuirea dozei inegală a axei corp mic sau mare (OA-verso) sau picătură de suprafață la centrul corpului (pe două fețe, cu patru laturi și cu multiple fațete O.). OA generală neuniformă este utilizată în radiobiologie pentru a studia caracteristicile proceselor de distrugere și recuperare a radiațiilor în organism. De asemenea, a fost observat în majoritatea situațiilor de urgență. În cazul unei expuneri generale inegale la radiațiile ionizante, o scădere obișnuită a numărului de Biol, efectul, pe măsură ce Ki crește. model Caracteristici pană de deteriorare radiatii ca urmare a inegale O. constau în faptul că, în același timp, în mod normal se dezvolta ca forma de boala radiatii care apar, și nu au fost observate în pielea uniformă O., forme orale și pulmonare ale iradierii. Când Kn se apropie de 3- 6 este afectată nu numai sistemul hematopoietic, dar alte sisteme critice, cele mai dezvoltate forme mixte sau tranzitorii ale leziunilor cauzate de direcția de expunere la radiații (hematopoietic oral, intestinală hematopoietic, piele, hematopoietice). Cu o creștere a Rn de până la 7-10, se dezvoltă în principal sindroamele cutanate, intestinale și orale. Când Kn .. 10 conducând la pană, imaginea leziunii devine manifestări caracteristice impactelor parțiale.

Subtotal O. - Iradierea unei părți mai mari a corpului în protecția (ecranarea) regiunilor sale individuale, de exemplu, capul, toracele, abdomenul sau extremitățile. În radiobiologie, subtotal O. este folosit pentru a studia semnificația anumitor zone neafectate ale corpului în dezvoltarea de daune radiații și cursul proceselor de restaurare.

Parțial O. se caracterizează prin înfrângerea numai a unor zone individuale ale corpului, de exemplu, capul, toracele, abdomenul sau extremitățile. Este folosit în radiobiologie pentru a studia semnificația zonelor afectate ale corpului, în ceea ce privește efectele O. uniforme și, de asemenea, pentru a identifica caracteristicile cursului de deteriorare a radiațiilor și procesele de recuperare. OA parțială apare în timpul studiului de diagnosticare cu raze X, se utilizează de exemplu în radioterapie. tumori maligne. Există observații ale persoanelor care, în situații de urgență sau în accidente datorate încălcării măsurilor de siguranță, au fost supuse unui O. parțial.







Efectul local O. asupra organelor individuale și asupra suprafețelor mici ale corpului. Se utilizează în radioterapie pentru tratamentul diferitelor boli, cap. arr. maladii neoplazice, precum și în radiobiologie pentru a evalua semnificația leziunilor organelor individuale. În timpul radioterapiei OS sarcină principală este concentrația dozei de radiații la țesuturile bolnave, cu o reducere maximă a țesutului său neafectat din jur și pe tot corpul. În acest scop, recurge pentru a include mai multe O. O. diferite metode mobile înseamnă reperare fascicul de radiație utilizate, dispozitive colimatoare, filtre și așa mai departe. Filtrele N. zabrele (rastere) sunt utilizate în radioterapie pentru OA tumori relativ mari, fără a depăși toleranța țesuturilor superficiale, și de asemenea, în caz de expunere repetată prin câmpul de introducere, joacă un rol protector supus anterior O. Când O. prin golurile zabrele filtre de țesut neiradiată, ceea ce face posibilă aducerea la radiații ionizante în dos tumorale atochno doze mari și nu provoacă daune semnificative de radiații la țesuturile din jur. efect Biol atunci când este expus prin filtru zăbrele depinde de raportul dintre domeniile de porțiuni deschise și închise ale câmpului de intrare al pielii.

Influența factorului de timp O este determinată de rata de dozare a radiației ionizante, fracționarea sau fracționarea dozei și timpul total de timp (vezi factorul de timp de iradiere).

În funcție de doza se disting: super-grele sau O.- expunere mare impuls unic, cu o dozare de ordinul a 10 6 -10 12 rad / s pentru mai puțin de 1 sec;. O expunere intensă cu o doză de 1 - 5 rad / min și mai mare pentru o perioadă de 1 sec. până la 1-2 ore; O. cu doze mici - mai puțin de 1 rad / min pentru mai mult de 2 ore. și până la câteva săptămâni; O. cu doze foarte mici de la câteva luni până la câțiva ani. O. poate apărea cu o rată constantă a dozei sau cu o rată a dozei care variază în funcție de timp, de exemplu cu o rată de dozare descrescătoare.

Prin trăsăturile fragmentării dozei, se distinge o singură OA cu o rată diferită de doză; O. fracționată efectuată cu părți din doza totală; efectul ultrafracționat O. al unui flux de particule sau quanta sub formă de impulsuri care durează mai puțin de o milisecundă, cu intervale de durată diferită într-un al doilea sau câteva secunde. Un exemplu de OA ultra-refractat poate fi O. electron sau bremsstrahlung pe un betatron sau un accelerator liniar.

O. putere redusă sau doza fractionata este întotdeauna mai mică decât O. efect biol în comparație cu efectele unei rate ridicate a dozei sau o singură expunere. Reducerea biol, efectul în aceste cazuri se datorează faptului că, în condițiile unei O. extins deja în ea, iar când sunt expuse la fracționat la intervale între fracțiuni țesuturi parțial deteriorate au timp pentru a recupera, ceea ce duce la o reducere a biol, efect. OA fracționată este principala metodă în radioterapie. Distinge fracțiuni mari într-o singură doză de 600-1000 rad (6-10 Gy), media - 300-500 rad (3-5 Gy), normală 150-250-rad (1,5-2,5 Gy) și mici - mai putin 150 rad (1,5 Gy). Cu o fracționare fină, O. este de obicei efectuată de 2 ori pe zi. În radiobiologia experimentală, efectele fracționate sunt folosite pentru a studia caracteristicile cursului proceselor regenerative. Metoda de dublu O. permite, de exemplu. cuantifică rata proceselor de recuperare și determină perioada de recuperare de jumătate a radiosensibilității organismului.

În funcție de timpul total, O. distinge instantaneu O. care are loc într-un timp mai mic de 1 sec; OA pe termen scurt cu o durată cuprinsă între câteva minute și 2 ore; efect O. extins, care apare pe o perioadă mai mare de 2 ore. și până la câteva săptămâni cu o rată relativ mică de dozare; OA prelungită și mai mult sau mai puțin constantă O. care are loc de mai multe luni sau câțiva ani. Instantaneous O. este posibil pe reactoarele cu impuls și alte instalații de impuls. O. pe termen scurt se efectuează la diferiți iradiatori cu o rată constantă a dozei sau pe un accelerator linear sau betatron. Extinderea O este efectuată cu o rată de dozare constantă sau descrescătoare, precum și în condiții de expunere fracționată. Cron. O. poate să apară atât dintr-o sursă externă de radiații ionizante, cât și atunci când substanțele radioactive intră în corp. Se efectuează continuu cu doze mici sau (cu O. fractionat) în doze unice mici. Radiații și radiologii, precum și alți specialiști care lucrează cu nuclide radioactive, fac obiectul unei astfel de iradieri. În cazul în care normele de siguranță sunt încălcate și doza maximă este depășită, pot să apară încălcări ale diferitelor funcții ale corpului sau ale cronului, pot apărea boli de radiații. Când cron. O. lab. animalele au redus rezistența la efectele factorilor de mediu nefavorabili, diminuează speranța de viață, dezvăluie modificări genetice, dezvoltă tumori.

Efectul genetic al iradierii este o componentă importantă a bioluminescenței, efectele radiației ionizante. Efectul genetic al lui O. înseamnă de obicei efectul lui O. asupra descendenților indivizilor iradiați. O. cauzează în celulele germinative mutații genetice dominante (vezi), conducând la schimbări ereditare, mai ales negative, manifestate în prima generație; mutații genetice recesive care nu apar în starea heterozigotă, ci cresc povara genetică a populației; Rearanjamente cromozomice, dintre care cel mai important rol este jucat de translocațiile reciproce (a se vedea); aneuploidie. Rearanjamentele cromozomice și aneuploidia cresc frecvența deceselor intrauterine fetale, avorturi spontane și malformații congenitale.

Evaluarea cantitativă a efectelor genetice ale OA la om este asociată cu mari dificultăți datorate frecvenței reduse a mutațiilor induse și volumului insuficient al materialului studiat. Prin urmare, principalul mijloc de cuantificare a efectului genetic al OA la om este extrapolarea rezultatelor experimentelor la laborator. animale sau culturi de celule somatice umane.

Apariția modificărilor genetice depinde de stadiul de dezvoltare a celulelor germinale. Aproape întreaga populație de celule embrionare din corpul feminin constă din ovocite imature, a căror maturizare are loc chiar înainte de ovulație. Prin urmare, atunci când se evaluează efectele genetice ale OA asupra organismului unei femei, ele decurg din senzitivitatea radio a celulelor în stadiul de ovăzuri imature. Dintre celulele germinale masculine, spermatogonia ocupă o astfel de poziție.

Frecvența modificărilor genetice sub acțiunea razelor X și radiații gamma este în mare măsură legate de condițiile O. Astfel, frecventa la soareci mutatie recesiva vizibile per locus per 1 rad (0,01 Gy) O. spermatogonia la doze mari de 1,7 • 10 -7. și la doze mici, precum și croniu, iradiere - 0,5 • 10-7. Atunci când este expusă la radiație la o rată ridicată a dozei ionizante asupra randamentului mutațiilor ovocitelor mature la ridicat [400 rad (4 Gy)] și joasă [50 rad (0,5 Gy)] dozele sunt, respectiv 5,5 • 10 -7 și 1,8 • 10 -7. și cu O. cu o rată mică a dozei și cron, expunere - aprox. 0,3 • 10-7.

Semnificația efectelor genetice ale O. este diferită: de exemplu. riscul de anomalii congenitale, egală cu 0,001, este lipsit de importanță pentru individ, dar aceeași probabilitate, înmulțită cu numărul de nașteri într-o populație dă naștere la un număr semnificativ de copii cu tulburări congenitale. Pentru individ, sunt efectele cele mai grave genetice O. la- provoca moartea fatului, avort spontan, sau moartea timpurie a nou-născutului și modificările ereditare ascunse nesemnificative (mutații sunt recesive). Pentru societate, cele mai nedorite efecte genetice, care conduc la creșterea numărului de persoane cu dizabilități sau la creșterea încărcăturii genetice latente a populației. Cele mai importante sunt efectele care apar la doze mici și croniu, iradiere. Evaluările experților asupra acestor efecte sunt revizuite periodic, deoarece sunt primite date noi. În stabilirea dozelor maxime admise de radiații ionizante trebuie să se țină seama de faptul că efectele genetice pot fi cauzate de expunerea la un mod arbitrar mici doze și o doză de prag nu a existat.

Instalat în limitele dozei URSS, în conformitate cu recomandările internaționale, și să facă pentru cei implicați profesional cu surse de radiații de 5 rem / an (0,05 J / kg / an) expunere gonadelor ionizante din cauza surselor artificiale de radiații ionizante (cu excepția mierii lor. Utilizare) pentru întreaga populație, 1,5 rem (0,015 J / kg) pe individ în timpul perioadei de reproducere (30 ani), adică 50 mrem / an (0,0005 J / kg i an).


Bibliografie: Akoev IG Probleme ale recuperării ulterioare, M. 1970; Efectele biologice ale efectelor radiațiilor neuniforme, ed. NGDarenskoy, M. 1974; Bochkov N. P. Cromozomi umani și iradiere, M. 1971; Guskova AK și Baisko-golov GD Boala radială a omului, M. 1971; Eficiența biologică relativă a radiației, factorul de timp al iradierii, ed. P. P. House-zgura, M. 1968; Cazul bolii acute de radiații la om, ed. NA Kurshakova, M. 1962; Radiația ionizantă, nivele și efecte, un raport al comitetului științific al Națiunilor Unite privind efectele radiației atomice asupra adunării generale, v. 1-2, N.Y. 1972.


H. G. Darensky; H. V. Luchnik (gena).







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: