Разрушительное действие радиации на организм человека
Ученые, изучающие влияние радиации на живые организмы, серьезно обеспокоены ее широким распространением. Как сказал один из исследователей, современное человечество купается в океане радиации. Невидимые глазу радиоактивные частицы обнаруживают в почве и воздухе, воде и пище, детских игрушках, нательных украшениях, строительных материалах, антикварных вещах. Самый безобидный на первый взгляд предмет может оказаться опасным для здоровья.
Наш организм также можно назвать в небольшой степени радиоактивным. В его тканях всегда содержатся необходимые ему химические элементы – калий, рубидий и их изотопы. В это сложно поверить, но каждую секунду в нас происходят тысячи радиоактивных распадов!
В чем суть радиации?
Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Их компоновка у некоторых элементов может быть, упрощенно говоря, не совсем удачной, из-за чего они становятся нестабильными. У таких ядер есть лишняя энергия, от которой они стремятся избавиться. Сделать это можно такими способами:
Кроме этого, ядро может излучать протоны, нейтроны и полностью разваливаться на куски. Таким образом, несмотря на тип и происхождение, любые виды радиации представляют собой высокоэнергетический поток частиц с огромной скоростью (десятки и сотни тысяч километров в секунду). Он очень пагубно действует на организм.
Последствия действия радиации на организм человека
В нашем организме непрерывно продолжаются два противоположных процесса – гибель и регенерация клеток. В нормальных условиях радиоактивные частицы повреждают в молекулах ДНК до 8 тысяч различных соединений за час, которые организм потом самостоятельно восстанавливает. Поэтому медики считают, что малые дозы радиации активизируют систему биологической защиты организма. Но большие – разрушают и убивают.
Так, лучевая болезнь начинается уже при получении 1-2 Зв, когда врачи фиксируют ее 1-ую степень. В этом случае необходимы наблюдения, регулярные последующие обследования на предмет онкологических заболеваний. Доза 2-4 Зв означает уже 2-ую степень лучевой болезни, при которой требуется лечение. Если помощь поступает вовремя, летального исхода не будет. Смертельной считается доза от 6 Зв, когда даже после пересадки костного мозга удается спасти лишь 10-ую часть больных.
Без дозиметра человек никогда не поймет, что подвергается воздействию опасного излучения. Поначалу тело никак на это не реагирует. Лишь через время может появиться тошнота, начинаются головные боли, слабость, поднимается температура.
При высоких дозах облучения радиация в первую очередь воздействует на кроветворную систему. В ней почти не остается лимфоцитов, от количества которых зависит уровень иммунитета. Вместе с этим растет число хромосомных поломок (дицентриков) в клетках.
В среднем, организм человека не должен подвергаться облучению, доза которого более 1 млЗв в год. При облучении в 17 Зв вероятность развития неизлечимого рака приближается к максимальному значению.
Подробнее о том, как радиация влияет на организм человека
Повреждение атомов клеток. Процесс воздействия радиации на организм называется облучением. Это крайне разрушительная сила, которая трансформирует клетки, деформирует их ДНК, приводит к мутациям и генетическим повреждениям. Деструктивный процесс может запустить всего одна частица радиации.
Действие ионизирующего излучения специалисты сравнивают со снежным комом. Начинается все с малого, затем процесс нарастает до тех пор, пока не наступят необратимые изменения. На атомарном уровне это происходит так. Радиоактивные частицы летят с огромной скоростью, выбивая при этом электроны из атомов. В результате последние приобретают положительный заряд. «Черное» дело радиации заключается только в этом. Но последствия таких преобразований бывают катастрофическими.
Свободный электрон и ионизированный атом вступают в сложные реакции, в результате которых образуются свободные радикалы. Например, вода (H2O), составляющая 80 % массы человека, под воздействием радиации распадается на два радикала – H и OH. Эти патологически активные частицы вступают в реакции с важными биологическими соединениями – молекулами ДНК, белков, ферментов, жиров. В результате в организме растет число поврежденных молекул и токсинов, страдает клеточный обмен. Через некоторое время пораженные клетки погибают или их функции серьезно нарушаются.
Что происходит с облученным организмом. Из-за повреждения ДНК и мутации генов клетка не может нормально делиться. Это самое опасное последствие радиационного облучения. При получении большой дозы количество пострадавших клеток настолько велико, что могут отказывать органы и системы. Тяжелее всего воспринимают радиацию ткани, в которых происходит активное деление клеток:
Причем даже слаборадиоактивный предмет при длительном контакте наносит вред организму человека. Так, миной замедленного действия могут стать для вас любимый кулон или объектив фотоаппарата.
Огромная опасность влияния радиации на живые организмы состоит в том, что долгое время она никак себя не проявляет. «Враг» проникает через легкие, ЖКТ, кожу, а человек даже не подозревает об этом.
В зависимости от степени и характера облучения его результатом становятся:
К сожалению, природа не предусмотрела для человека органов чувств, которые могли бы подавать ему сигналы об опасности при приближении к радиоактивному источнику. Защититься от такой «диверсии» без всегда присутствующего под рукой бытового дозиметра невозможно.
Как обезопасить себя от излишних доз радиации?
От внешних источников защититься проще. Альфа-частицы задержит обычный картонный лист. Бета-излучение не проникает сквозь стекло. «Прикрыть» от гамма-лучей сможет толстый свинцовый лист или бетонная стена.
Хуже всего обстоит дело с внутренним облучением, при котором источник находится внутри организма, попав туда, к примеру, после вдыхания радиоактивной пыли или ужина с «приправленными» цезием грибочками. В этом случае последствия облучения намного более серьезные.
Самая лучшая защита от бытового ионизирующего излучения – своевременное обнаружение его источников. В этом вам помогут бытовые дозиметры RADEX. С такими приборами под рукой жить гораздо спокойнее: в любой момент вы исследуете на радиационное загрязнение все что угодно.
Контролируйте индикатором радиоактивности свою пищу, проверяйте воду и воздух, которым дышите, и вы создадите надежную преграду для проникновения внутрь микроскопических вредоносных частиц.
Что радиация делает с телом?
Последствия радиации могут быть катастрофическими
Как убивает радиация?
Есть много видов ионизирующего излучения. Космическое, альфа, бета, гамма, рентгеновское, нейтронное и другие. Важно другое: как сильно организмы подвергается воздействию этой радиации, то есть какую получает дозу облучения.
Поглощенную дозу измеряют в греях (Гр, Gy) или в зивертах (Зв), которые принимают меру Гр и умножают ее на тип излучения для расчета эффективной дозы в живой ткани. Среднее облучение за пару секунд абдоминального рентгеновского снимка составляет 0,0014 Гр – это легкая доза, которая применяется локально, поэтому не так уж она и плоха. Опасность начинается, если воздействие облучение приходится на все тело – например, как в контрольной комнате Чернобыля сразу после взрыва. Там бы вы впитывали 300 Зв в час. Но вряд ли продержались бы час. Доза стала бы смертельной уже через 1-2 минуты.
Почему умирают от радиации?
Большие дозы ионизирующей радиации за короткое время приводят к острому радиационному синдрому, то есть к отравлению радиацией. Серьезность симптомов зависит от уровня облучения. Доза радиации в 0,35 Гр будет похожа на грипп — насморк и головокружение, головные боли, усталость, лихорадка. Если тело подвергнется облучению в 1-4 Гр, клетки крови начнут умирать. Вы сможете восстановиться — лечение такого рода радиационного синдрома обычно включает переливание крови и антибиотики, но также может ослабиться иммунный ответ из-за падения числа лейкоцитов, кровь не будет сворачиваться и появится анемия. Также вы заметите странные солнечные ожоги при воздействии 2 Гр ионизирующего излучения. Технически это острый радиодерматит, и его проявления включают красные пятна, шелушение кожи и иногда опухлость.
Смертельная доза радиации
Доза в 4-8 Гр может быть смертельной, но путь к смерти будет зависеть от уровня воздействия. При таком облучении пациенты страдают рвотой, диареей, головокружением и лихорадкой. Без лечения вы могли бы умереть всего через несколько недель после облучения.
Физик Луис Слотин, погибший от облучения во время своих исследований в 1946 году в Манхэттенском проекте, подвергся облучению в 10 Гр гамма- и рентгеновским излучением. И сегодня бы он не выжил, несмотря на современные процедуры, такие как трансплантация костного мозга. Пациенты, которые подвергаются воздействию радиации от 8 до 30 Гр, испытывают насморк и диарею в течение часа, а умирают в течение 2 дней – 2 недель после воздействия.
Подпишитесь на нас в Google Новостях, чтобы первыми узнавать оперативные новости.
Можно ли выжить после облучения
Если вам повезет уклониться от отравления радиации, вызванного ядерным взрывом или расплавлением реактора, это еще не значит, что вас ждет счастливый конец. Длительное воздействие ионизирующей радиации даже в дозах, которые слабы, чтобы ослабить и вас, может приводить к генетическим мутациям и раку. Это самый большой риск, с которым столкнулись выжившие при аварии на Фукусиме и в Чернобыле. По последним оценкам, еще тысячи умрут от рака, вызванного поражением радиацией от выпавших осадков.
Обычно клетки контролируются химической структурой молекул ДНК. Но когда радиация выделяет достаточно энергии, чтобы нарушить молекулярные связи, цепочки ДНК рушатся. Хотя большинство их нормально восстанавливаются, около четверти — нет, поэтому начинается длительный процесс, который приводит к увеличению скорости мутаций в будущих поколениях клеток. Вероятность рака увеличивается с эффективной дозой облучения, но сама тяжесть рака от дозы не зависит. Сам факт облучения имеет значение, а не низкий или высокий уровень излучения.
При долгосрочном воздействии облучения модели, прогнозирующие уровень риска, не дают однозначных ответов. Самая распространенная модель предполагает, что с точки зрения воздействия на большинство людей самым опасным источником излучения является низкоуровневое фоновое излучение. Поэтому, хоть острое радиационное отравление ужасно само по себе, переживать больше стоит из-за медленного, но постоянного облучения.
Признаки и последствия радиации и радиационного облучения
Воздействие ионизирующих частиц бывает разное. В небольших дозах радиоактивное излучение применяют в медицине для борьбы с онкологией. Но почти всегда оно негативно влияет на здоровье. Малые дозы атомных частиц являются катализаторами (ускорителями) развития рака и поломки генетического материала. Большие дозы приводят к частичной или полной гибели клеток, тканей и всего организма. Сложность в контроле и отслеживании патологических изменений заключается в том, что при получении малых доз радиации симптомы отсутствуют. Последствия могут проявляться через годы и даже десятилетия.
Радиационные эффекты облучения людей имеют такие последствия:
Пути и степень облучения
Облучение человека происходит двумя путями – внешним и внутренним.
Внешняя радиация, которую получает организм, исходит от излучающих объектов:
Внутреннее облучение радиацией осуществляется изнутри организма. Радиационные частицы содержатся в пищевых продуктах, которые человек употребляет (до 97%), и в небольшом количестве в воде и воздухе. Для того чтобы понять, что происходит с человеком после облучения радиацией, нужно понимать механизм ее воздействия.
Мощное излучение вызывает в организме процесс ионизации. Это значит, что в клетках образуются свободные радикалы – атомы, у которых не хватает электрона. Чтобы восполнить недостающую частицу, свободные радикалы отбирают ее у соседних атомов. Так возникает цепная реакция. Этот процесс приводит к нарушению целостности молекул ДНК и клеток. Как результат – развитие атипичных клеток (раковых), массовая гибель клеток, генетические мутации.
Дозы облучения в Гр (грей) и их последствия:
Классификация поражений при радиационном облучении
Облучение радиаций приводит к повреждению внутриклеточного аппарата и функций клеток, что впоследствии вызывает их гибель. Наиболее чувствительны клетки, которые быстро делятся – лейкоциты, эпителий кишечника, кожа, волосы, ногти. Более устойчивы к радиации гепатоциты (печень), кардиоциты (сердце) и нефроны (почки).
Радиационные эффекты облучения
Симптомы радиационного поражения
Симптомы облучения радиацией зависят в первую очередь от радиоактивной дозы, а также от площади поражения и продолжительности однократного воздействия. Дети более восприимчивы к радиации. Если у человека есть такие внутренние болезни, как сахарный диабет, аутоиммунные патологии (ревматоидный артрит, красная волчанка), это усугубит влияние радиоактивных частиц.
Однократная радиационная доза наносит большую травму, чем такая же доза, но полученная в течение нескольких дней, недель или месяцев.
При однократном воздействии большой дозы или при поражении обширной площади кожи развиваются патологические синдромы.
Цереброваскулярный синдром
Это признаки облучения радиацией, связанные с поражением сосудов головного мозга и нарушением мозгового кровообращения. Просвет сосудов сужается, поступление кислорода и глюкозы в