Повна версія

Головна arrow Екологія arrow Транскордонні проблеми токсикології довкілля

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Біологічний вплив іонізуючого випромінювання

Круговорот радіонуклідів в біосфері (на прикладі катастрофи, тобто вибуху) охоплює такі елементи:

  • • радіонукліди, що знаходяться в повітрі, разом з радіоактивними опадами заражають поверхню Землі і рослини;
  • • частина радіоактивних опадів змивається дощем і пересувається в ґрунті і через коріння рослин до їхніх тканин;
  • • тварини споживають заражені рослини і зазнають внутрішнього зараження;
  • • люди споживають заражені рослинні або тваринні продукти і зазнають внутрішнього зараження.

Радіоактивні речовини проникають до організму людини і тварин через дихальний апарат, органи травлення і меншою мірою через шкіру. Далі їхні долі залежать від розчинності у воді і рідинах системи. Добре розчинні радіоактивні сполуки дуже швидко поглинаються до лімфи і крові. Кров переносить їх до всіх частин організму, де радіонукліди розташовуються в тканинах і органах так само, як міцні елементи. Частина їх видаляється разом із сечею. Шлях радіоактивних заражень в організмі людини ілюструє рис. 7.3.

Шлях радіоактивних заражень в організмі людини

Рис. 7.3. Шлях радіоактивних заражень в організмі людини

Окремі ізотопи залежно від фізичного часу життя певного ізотопу (t1/2), а також від біологічного часу його циркуляції в організмі характеризуються різним ефективним часом шкідливого впливу на певний організм. Наприклад, для ізотопу 226Ra ефективний час впливу складає 44 роки, для 137Cs – 138 днів, а для 131J – 7,6 днів.

Залежно від способу отримання випромінювання розрізняються:

  • 1) отримання випромінювання зовні, що походить із джерела, розташованого зовні по відношенню до організму;
  • 2) радіоактивне зараження:
    • а) зовнішнє – спричинене присутністю радіоактивних речовин на поверхні зараженого організму;
    • б) внутрішнє – спричинене присутністю радіоактивних речовин в організмі (внутрішнє отримання випромінювання).

Біологічні наслідки, спричинені радіонуклідами, залежать від дози випромінювання, часу впливу і величини маси тіла, що отримала випромінювання. Найсильніші наслідки виступають у випадку внутрішніх радіоактивних заражень.

Біологічні наслідки іонізуючого випромінювання зумовлені іонізацією та збудженням атомів живих клітин. Під впливом випромінювання утворюються вільні радикали, іони або іонізовані групи атомів, які принципово впливають на перебіг хімічних процесів у живій клітині. Складові клітин змінюються або ушкоджуються, а ушкоджені продукти токсично впливають. Взаємодія вільних радикалів ОН•, Н• і Н2O2 з такими макрочастинками, як нуклеїнові кислоти, білки, ліпіди, вуглеводи призводить до їх ушкоджень, які виявляються в розірванні ряду ДНК, мутаціях, хромосомних абераціях, а врешті-решт призводять до смерті клітин (табл. 7.8).

Таблиця 7.8

Наслідки значних доз випромінювання за М. Семінськім [29]

Доза [Gy]

Симптоми

500

• Миттєва молекулярна смерть унаслідок дезактивації біологічних молекул.

10

• Смерть унаслідок припинення діяльності центральної нервової системи. Критичний період 1-48 год. Симптоми: конвульсії, судороги, летаргія. Смертність складає 90-100 % унаслідок дихальної недостатності і набряку мозку.

1-10

• Шлунково-кишечниковии розлад, зневоднення організму, кровотечі із стравоходу. Критичний період складає 5-14 днів після опромінення. Смертність складає 90-100 % через 2 тижні внаслідок циркуляційної хвороби.

0,5-1,0

• Гостра лейкемія. Смертність складає 80-100 % протягом 2 місяців. Критичний період складає 4-6 тижнів після опромінення. Є можливість пересадки кісного мозку.

0,1-0,5

• Негостра лейкемія із змінами крові (див. рис. 7.4). Симптоми: нудота, блювотиння. Немає смертельних випадків. Велика вірогідність прояву пізніх симптомів.

0,1

• Симптоми: нудота, блювотиння у 5-10 % осіб.

< 0,1

• Відсутність клінічних симптомів.

До низькотоксичних наслідків зараховуються всі наслідки, які безпосередньо залежать від величини отриманої дози. Таким

наслідком є променева хвороба, симптоми якої прямо залежать від дози випромінювання. Одним з її перших симптомів є зміни у складі крові (рис. 7.4). Інші нетоксичні наслідки, що залежать від дози випромінювання, наведено в табл. 7.9.

Таблиця 7.9

Доза, що спричиняє смерть 50 % організмів, які отримали випромінювання, за М. Семінськім [29]

Організм

Доза [Gy]

віруси

5000,0

амеба

1000,0

оса

1000,0

равлик

200,0

жаба

7,0

летуча миша

150,0

курка

10,0

щур

8,0

собака

2,6

мавпа

5,0

людина

5•0

До дуже дискусійних, якщо йдеться про величину дози, низькотоксичних наслідків зараховуються наслідки, спричинені отриманням дуже малих доз випромінювання. Приймається реалізація лінійної залежності "негранична доза – ефект", у якій всі дози, що є більше нуля, отримані протягом всього життя, спричиняють появу біологічних наслідків. Звідси випливає також унормування вмісту радіонуклідів у нашому оточенні й встановлення допустимого денного отримання окремих ізотопів. Цією проблематикою займається Міжнародна комісія радіологічної охорони та її державні відповідники – у Польщі це Центральна лабораторія радіологічної охорони. У табл. 7.10 подано вміст денного отримання певних ізотопів.

Зміна кількості клітин у крові залежно від часу, що минув від отримання випромінювання, за М. Семінськім [29]

Рис. 7.4. Зміна кількості клітин у крові залежно від часу, що минув від отримання випромінювання, за М. Семінськім [29]

Таблица 7.10 Денне отримання певних ізотопів

Ізотоп

Дорослі [Bq]

Діти [Bq]

13,J

25,9

2,5

137Cs

148,0

22,2

90Sr

2,5

1,7

89Sr

259,0

185,0

 
<<   ЗМІСТ   >>