Действие ионизирующих излучений

Биологическое
действие радиации
Выполнила ученица 9 класса «А»
Романенко Наталья
Радиационная биология— это наука,
состоящая из многих научных направлений,
изучающая действие излучений на
биологические объекты.
Поглощенная доза излучения
- это энергия ионизирующего излучения,
поглощенная облучаемым веществом (в
частности, тканями организма) и
рассчитанная на единицу массы
• Обозначается буквой D
• Поглощенная доза излучения D равна отношению
поглощенной телом энергии E к его массе m:
D=E/m
• В Си единицей поглощенной дозы излучения
является 1 грэй (1 Гр).
1 Гр = 1 Дж / 1кг
• В определенных случаях (например, при облучении
мягких тканей живых существ рентгеновским или yизлучением) поглощенную дозу можно измерять в
рентгенах (Р):
1 Гр = 100 Р
Коэффициент качества K
• Показывает, во сколько раз радиационная опасность
от воздействия на живой организм данного вида
излучения больше, чем от воздействия y- излучения
(при одинаковых поглощенных дозах)
• Характеризует опасность данного вида излучения (по
сравнению с γ-излучением). Чем коэффициент
больше, тем опаснее данное излучение. (Термин
нужно понимать как «коэффициент качества вреда»).
Главный механизм действия
радиации
• Действие ионизирующего излучения на
любое вещество, сопровождается
образованием возбужденных атомов и ионов,
с последующим запуском целого каскада
реакций
• Полностью механизм действия радиации не
раскрыт до сих пор
Пути действия радиации
• Непосредственная реализация
действия радиации на клетки и
организм в целом происходит двумя
путями:
- Прямым
- Непрямым
Прямой путь действия радиации
• Заключается в непосредственной ионизации и
возбуждении молекул тканей и органов
• Это ведет к разрывам молекулярных связей,
образованию свободных радикалов (водных и
органических), которые тут же, в случайном
порядке, присоединяются к любой
подвернувшейся молекуле
• В организме появляется масса биологически
активных чужеродных веществ
Прямой путь действия
Свободные радикалы
• Это частицы, содержащие один
или несколько неспаренных
электронов
• По другом определению
свободный радикал – вид
молекулы или атома,
способный к независимому
существованию, обладающий
относительной стабильностью
и имеющий один или два
неспаренных электрона
Непрямой путь действия
радиации
• Все живые организмы содержат в своем составе воду (две
трети общей массы 70-80 %)
• Под действием излучения в воде образуется положительно
заряженный ион воды (H2O)
H2O → H2O + e
• Далее - еще
H2O + e → H2O + H
H2O + H + OH
• Водород (H) и гидроксильная группа OH, обладая большой
химической активностью, тут же взаимодействуют с
биологическими веществами и вызывают из изменение
• При наличии кислорода в воде могут образовываться радикалы
HO2 и перекись водорода H2O2, которые также являются
сильными окислителями
Соотношение эффектов
• 45% поглощенной энергии излучения
воздействует на организм по типу прямого
действия
• 55% идет по типу косвенного действия
• В сухих чистых веществах преобладает
прямое действие, в слабых растворах –
косвенное действие
• Интересный факт: если в человеке
ионизируются все молекулы воды всего в 5
мг воды, то наступит смерть
Атаке подвергаются все
органоиды клетки
Нарушается репликация ДНК
Может запускаться апоптоз
По радиочувствительности, в порядке её
уменьшения, ткани располагаются
следующим образом
•
•
•
•
•
•
•
•
Костный мозг
Лимфоидная ткань
Зародышевая ткань
Слизистые оболочки
Кожа
Тонкая кишка
Костная и мышечная ткань
Нервные клетки
Облучение от естественных
источников излучения
1. Космическое излучение
2. Излучение от рассеянных в земной коре,
воздухе и других объектах внешней среды
природных радионуклидов;
3. Излучение от искусственных (техногенных)
радионуклидов.
•
Виды радиационного
воздействия на людей и
животных
Внешнее облучение
при прохождении
радиоактивного облака.
• Внешнее облучение, обусловленное радиоактивным
загрязнением поверхности земли, зданий,
сооружений и т.п.
• Внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных
аэрозолей, продуктов деления (ингаляционная
опасность).
• Внутреннее облучение в результате потребления
загрязненных продуктов питания и воды.
• Контактное облучение при попадании радиоактивных
веществ на кожные покровы и одежду.
Перенос радиоактивности в
окружающей среде
Итоги воздействия
• Генетические
повреждения в
момент образования и
развития органов
могут приводить к
различным уродствам
Итоги воздействия
• Прежде всего, поражаются
кроветворные органы, в
результате чего наступает
кислородный голод тканей,
резко снижается иммунная
защищенность организма,
ухудшается свертываемость
крови и развивается лучевая
болезнь
Всемирная организация здравоохранения
ввела новый знак радиационной
опасности (с 1.02.2007г.)
Таким образом для Биологического действия
ионизирующих излучений характерен ряд
общих закономерностей
• Глубокие нарушения жизнедеятельности вызываются ничтожно
малыми количествами поглощаемой энергии
• Действие ионизирующих излучений не ограничивается
подвергнутыми облучению организмом, а может
распространяться и на след. поколения
• Для Биологического действия характерен скрытый период,
т.е. развитие лучевого поражения наблюдается не сразу.
• При облучении в очень больших дозах (десятки тыс. рад.)
можно вызвать «смерть под лучом», длительное же облучение
в малых дозах ведет к изменению состояния нервной и других
систем, к возникновению опухолей спустя годы после облучения
Выводы
• Хотя человек слабо устойчив к
действию больших доз радиации,
дозы, с которыми мы сталкиваемся
в реальной жизни практической
опасности не представляют.
• Разумный подход к оценке риска
контакта с источниками излучения
– залог успешной и
продолжительной жизни.