Практическая работа № 2
1 Вариант
«Действие ионизирующих излучений на организм человека»
Подготовил учащийся группы 03-09-09оэ
Ковшик А.М.
Литература : «Радиобиология» Л.Г. Кульменев,Котов.
Диск №3 ИПП МЧС
Журнал служба спасения
Ионизирующей радиация отличается от других видов энергии тем, что она разрывает химические связи молекул, составляющих живые организмы, и тем самым вызывает биологические изменения. К ним относятся электромагнитные (рентгеновские, гамма-лучи), корпускулярные (альфа-, бета-частицы), поток протонов и нейтронов. Сходство между ними в том, что все они обладают высокой энергией, реализуют свое действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций на всех уровнях организации живой материи. Ионизирующие излучения, независимо от вида, способны проникать внутрь тканей, образуя в них электрически заряженные ионы.
При внешнем облучении а-частицы способны проникать на глубину поверхностного слоя кожи. Бета-излучение может проникнуть в ткани на глубину 1—2 см. Проникающая способность гамма-излучения очень велика. Защита от внешних источников облучения базируется на комбинации трех факторов: времени экспозиции, расстояния от источника, защитного экрана.
Кожа, рана, порезы
Легкие
Желудочно-кишечный тракт
Лтмфоузлы
Внеклеточные жидкости
Печень
Желчь
Почки
Моча
Кал
Органы депонирования
Существенную роль в защите будут играть знания о периоде полураспада; величине (коэффициенте) всасывания, накопления; скорости выведения; путях поступления и выведения из организма; веществах, способствующих выведению радионуклидов.
Этапы радиационного воздействия можно резюмировать логической схемой: поглощение энергии (физический этап)—>-образова- ние свободных радикалов (химический этап)->первичное действие излучений (прямое и косвенное)-» -биомолекулярные повреждения (изменение белков, липидов и т. д.)-^биологические изменения (гибель клеток и т. д.)-^физиологические изменения (нарушение функций и т. д.).
Чем дольше эффект воздействия тем сильнее воздействия на живой организм. От простых химических повреждений до генетической мутации и соматических эффектов.
Время |
Эффект воздействия |
Ю-24—ю-4 с Ю-'6—Ю-8 с |
Поглощение энергии (рентгеновское, гамма-нейтронное излучения) Поглощение энергии (электроны, протоны, а-, р-ча- стицы) |
Ю-'2—Ю-8 с |
Физико-химическая стадия. Перенос энергии в виде ионизации на первичной траектории. Ионизированные и электронно-возбужденные молекулы. |
Ю-7—10~5с, несколько часов |
Химические повреждения. Прямое действие. Косвенное действие. Свободные радикалы, образующиеся из воды. Возбуждение молекулы до теплового равновесия. |
Микросекунды, секунды, минуты, несколько часов |
Биомолекулярные повреждения; изменения молекул белков, нуклеиновых кислот под влиянием нарушения процессов обмена |
Минуты, часы, недели |
Ранние биологические и физиологические эффекты. Биохимические повреждения. Гибель клеток и отдельных животных |
Годы, столетия |
тдаленные биологические эффекты; стойкое нарушение функций; генетические мутации, действующие на потомство; соматические эффекты (рак, лейкоз, сокращение продолжительности жизни, гибель организма) |
По характеру взаимодействия с веществом ионизирующие из- лучения делятся на прямо и косвенно ионизирующие. Первые представляют собой заряженные частицы (электроны, протоны, альфа-частицы), которые ионизируют атомы вещества. Косвенно- ионизирующие — рентгеновское, гамма-излучение.
Первичное действие излучений