Біологічна дія іонізуючих випромінювань
Механізм впливу іонізуючих випромінювань на організм пояснюють уражуючою дією на клітини, у результаті чого порушується їхня функція, що, у свою чергу, призводить до порушення життєдіяльності організму, а іноді і до його загибелі. Основною відмінністю іонізуючого випромінювання від інших уражуючих чинників, катастроф (хімічних отрут, високих температур та ін.) є здатність його іонізувати будь-які атоми. При іонізації відбувається відрив електрона від атома й утворення іонів. Якщо при опроміненні живих клітин іонізуються атоми, що містяться у невеликих молекулах (наприклад, води, амінокислот, вітамінів), ці молекули можуть розпадатися з утворенням вторинних продуктів — вільних радикалів, що мають велику реакційну здатність. Цей процес називають радіолізом. При іонізації макромолекул (білків, ферментів, нуклеїнових кислот) вони втрачають свої біологічні властивості (інактивуються).
Розрізняють два шляхи впливу іонізуючих випромінювань на клітини: прямий, при якому енергія випромінювання поглинається безпосередньо в самих макромолекулах, і непрямий, при якому енергія випромінювання поглинається водою й іншими низькомолекулярними сполуками клітини, а макромолекули ушкоджуються продуктами радіолізу.
Якщо говорити про вплив радіації на організм у цілому, то відповідно до сучасних уявлень усі шкідливі наслідки опромінення поділяють надетерміністичні (безпосередні) і стохастичні (вірогідні) ефекти. Детерміністичні ефекти виявляються при дозах певного рівня, які називаються порогом клінічних ефектів. Найхарактернішими проявами детерміністичних ефектів є променева хвороба, променеві опіки, катаракти, безплідність, порушення кровотворення та ін. Яскравим прикладом детерміністичних ефектів дії іонізуючих випромінювань є променева хвороба.
Гостра променева хвороба (ГПХ) у її типовій формі розвивається при зовнішньому загальному відносно рівномірному опроміненні в дозі, що перевищує 1 Гр, при порівняно нетривалому впливі. Виокремлюють такі форми ГПХ:
— кістково-мозкову (доза опромінення 1 — 10 Гр), кишкову (10— 20 Гр), токсемічну (20-80 Гр);
— церебральну (понад 80 Гр).
Тяжкість кістково-мозкової форми ГПХ також визначається дозою опромінення: легка (1—2 Гр), середньої тяжкості (2—4 Гр), тяжка (4—6 Гр) і вкрай тяжка (6—10 Гр).
Хронічна променева хвороба (ХПХ) розвивається при тривалому опроміненні організму в малих дозах (0,1—0,5 Гр на добу) при сумарній дозі, що перевищує 0,7—1 Гр. Для хронічної променевої хвороби характерне повільне наростання тяжкості ураження і триваліший відновний період.
Стохастичні (імовірні) променеві ураження (злоякісні новоутворення, лейкози, генетичні порушення) можуть виникати поза залежністю від величини опромінення через деякий час після нього. Латентний (прихований) період становить принаймні 2—5 років у випадку лейкозу, 10 років і більше — у випадку інших злоякісних пухлин. Генетичні променеві ураження можуть виявлятися в наступних поколіннях