Механізм дії іонізуючих випромінювань на тканини організму

Радіація за своєю природою шкідлива для життя. Малі дози опромінення можуть «запустити» ще не до кінця вивчений ланцюг подій, які призводять до онкологічних захворювань (раку) або до генетичних ушкоджень. При великих дозах радіація може руйнувати клітини, пошкоджувати тканини органів та спричиняти швидку загибель організму.

Механізм дії іонізуючих випромінювань на тканини організму [34]:

а) заряджені частинки, проникаючи в тканин організму (це α і β частинки) втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять;

б) електрична взаємодія відбувається протягом десяти триліонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягає відповідного атома в тканині організму, від нього відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому залишкова частина вихідного нейтрального атома стає позитивно зарядженою. А сам цей процес називається іонізацією. Електрон, що відірвався, може далі іонізувати інші атоми;

в) фізико-технічні зміни пов’язані з тим, що вільний електрон не може довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти міліардних часток секунди утворює нові молекули, серед яких є і «вільні радикали»;

г) хімічні зміни. У наступні мільйонні частки секунди утворені вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами, і через ланцюг реакцій, ще не вивчений до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих з погляду біології молекул;

д) біологічні зміни можуть виникнути як через кілька секунд, так і через десятиріччя після опромінення, і стати причиною раптової загибелі клітин, що може призвести до онкологічних захворювань.

Залежно від рівня біологічної організації існують такі види уражень:

- молекулярний (ушкодження ДНК, ферментів, вплив на процеси обміну);

- субклітинний (ушкодження біологічних мембран, ядер, хромосом);

- клітинний (припинення поділу і загибель клітин, перетворення їх на злоякісні).

Отже, при вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінюван­ня були виявлені такі особливості [9]:

а) висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючо­го випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричи­нити глибокі біологічні зміни в організмі;

б) присутність прихованого періоду негативних змін в організ­мі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах;

в) вплив від малих доз може складатися або накопичуватись; цей ефект називається кумуляцією;

г) випромінювання може впливати не тільки на даний живий
організм, а й на його нащадків (генетичний ефект);

д) різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні (особливо крово­творні) органи, молочні залози, статеві органи;

е) різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на
дози опромінення;

ж) ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючо­го випромінювання; одноразове опромінення у великій дозі спри­чиняє більш важкі наслідки, ніж фракційне.