Действие лучистой энергии

Организм человека подвергается болезнетворному воз­действию различных видов лучистой энергии. Действие лучей видимой части спектра на организм незначитель­но. Сильные световые лучи, проходя через оптические сре­ды глаза, вызывают рефлекторное раздражение диэнцефало-гипофизарной системы с изменением вегетативных функций, что может привести к временному ослеплению.

Инфракрасные лучи обладают тепловым эффектом, приводящим к развитию гиперемии кожи. Интенсивное облучение инфракрасными лучами приводит к ожогам поверхностных частей тела и прогреванию более глубо­ких тканей, что может рефлекторно привести к перегре­ванию организма.

Ультрафиолетовые лучи обладают преимущественно химическим и очень слабым ионизирующим действием. Они вызывают на коже эритему, сопровождающуюся ощу­щением боли, с последующим развитием экссудативного воспаления. Действие ультрафиолетовых лучей на орга­низм выражается падением кровяного давления, измене­нием обменных процессов в тканях, особенно белкового, и отложением в коже пигмента меланина. Ультрафиоле­товые лучи в умеренных дозах оказывают бактерицидное действие, а также способствуют разрушению токсинов, оказывая благоприятное действие на организм. Интенсив­ное ультрафиолетовое облучение поверхности тела вызы­вает повышение температуры, расстройства кровообраще­ния и дыхания, что может привести к развитию шоковой реакции, иногда со смертельным исходом.

Действие на организм ионизирующего излучения име­ет большое значение. Источниками ионизирующего излу­чения являются рентгеновские и радиоактивные излуче­ния. Ионизирующие лучи при поглощении вызывают ионизацию нейтральных молекул и атомов. Единицей поглощенной дозы ионизирующего излучения является грэй. Грэй представляет собой поглощенную дозу любого излучения, которая вызывает такой же биологический эф­фект, как и поглощенная доза в 1 зв рентгеновского или γ-излучения, умноженная на соответствующую величину относительной биологической эффективности (ОБЭ).

Уровень природного излучения, воздействующего на человека, составляет в среднем < 0,25 Гр/год и обуслов­лен космическим излучением и излучениями земли, ат­мосферы и радиоактивных микроэлементов, входящих в состав живых тканей.

Ионизирующая радиация состоит из различных лучей, отличающихся между собой по физическому и биологи­ческому действию, α- и β-лучи характеризуются сильной ионизирующей, но небольшой проникающей способнос­тью,γ-лучи характеризуются слабой ионизирующей, но большой проникающей способностью. Их природа иден­тична рентгеновским лучам. Облучение γ-лучами вызыва­ет поражение всего организма, а α- и β-лучами — пораже­ние тех участков поверхности тела, которые подверглись их воздействию. Биологическое действие ионизирующих лучей зависит от плотности ионизации, дозы, вида излу­чения, воздействия на весь организм или на ограничен­ный участок, однократного или повторного облучения, индивидуальной чувствительности организма к ионизи­рующему излучению и от того, направлено излучение из­вне или изнутри (внешнее или внутреннее облучение).

Общее болезнетворное действие ионизирующего излу­чения проявляется нарушением обмена веществ и фер­ментативных систем, участвующих в синтезе, нуклеопротеидов, а также развивающимися в тканях дистрофичес­кими изменениями. Облучение свыше 300 Гр резко уси­ливает эти изменения, приводящие к интоксикации всего организма. Доза в 600 Гр считается смертельной для че­ловека.

Способность ионизирующего излучения подавлять де­ление ядер послужила основанием для использования его в лечении опухолей и других клеточных разрастаний. Особенно вредно ионизирующее излучение действует на молодые растущие клетки, поэтому в период эмбриогене­за даже одноразовое облучение оказывает вредное влия­ние на последующую постнатальную жизнь.

Главное значение в механизме действия ионизирующего излучения придают ионизации молекул воды в организ­ме. При облучении образуются так называемые свобод­ные радикалы Н, ОН и Н0₂. При отрыве электрона от молекулы воды получается ион Н₂0₊, а выбитый элект­рон, присоединяясь к другой молекуле, образует ион Н₂0-.

Оба эти иона диссоциируют, в результате чего образу­ются свободные радикалы НО и Н, которые или непосред­ственно, или через цепь вторичных превращений образуют Н0₂ и Н₂0₂, которые приводят к нарушению фермент­ных систем, преимущественно участвующих в нуклеино­вом обмене, в результате чего наступает разрушение ядер и гибель клеток.

Общее поражение организма большими дозами иони­зирующего излучения называется лучевой болезнью. Она может развиваться как при наружном (рентгеновское об­лучение при авариях реакторов, атомном взрыве), так и внутреннем (отравление радиоактивными веществами и их изотопами) облучении. Различают острую и хроничес­кую формы лучевой болезни. Острая лучевая болезнь воз­никает от действия больших доз радиации. В развитии острой лучевой болезни различают четыре периода.

Первый период (начальный) развивается через несколь­ко часов после облучения и длится от 1 до 3 суток. Он характеризуется перевозбуждением нервной системы, сильной головной болью, головокружением, учащением пульса, одышкой, тошнотой и рвотой, повышением тем­пературы, лимфопениеи, увеличением гранулоцитов со сдвигом влево. Указанные изменения обычно исчезают на 2-е или 3-е сутки, и наступает второй (скрытый) период продолжительностью от 1 до 2 недель. Первоначальные патологические явления исчезают, но развивается лимфопения, лейкопения, тромбоцитопения, повышается про­ницаемость и ломкость капилляров.

В тяжелых случаях острой лучевой болезни второй период может отсутствовать и сразу наступает третий пе­риод, который характеризуется повышением температу­ры, головными болями, тошнотой и рвотой с признакам расстройства мозгового кровообращения, слабостью, вос­палением и изъязвлением слизистых оболочек, развити­ем некротической ангины и пневмонии, угнетением кро­ветворения (лейкопения, тромбоцитопения, анемия) с признаками истощения костного мозга, нарушением про­ницаемости сосудов (кровоизлияния во внутренние орга­ны), нервнотрофическими расстройствами (выпадение во­лос, изъязвления кожи, нарушение функции желез внут­ренней секреции). При благоприятном течении заболева­ния через 2-3 недели наступает четвертый период — по­степенное восстановление нарушенных функций.

Иногда острая лучевая болезнь может принять затяж­ной характер и переходит в хроническую форму. Хрони­ческая лучевая болезнь может развиться при повторном воздействии малыми дозами ионизирующего излучения. Она характеризуется нарушениями функций нервной системы и органов кровообращения (лейкопения, появление мегалоцитов, мегалобластов и миелоцитов). Отдаленным последствием действия ионизирующей радиации является развитие злокачественных опухолей (канцерогенное дей­ствие) и хромосомные нарушения половых клеток.