Файл: Медикосанитарное обеспечение состояний, связанных с ядерными взрывами и острыми лучевыми поражениями.ppt

Ионизирующие излучения (ИИ) - это излучения, способные вызывать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе.
Классификация:
Электромагнитные:
тормозное характеристическое
-излучение
2. Корпускулярные:
нейтроны ускоренные заряженные частицы (поток электронов - -частиц, протонов, ядер атома гелия - -частиц)

Количественная оценка ионизирующих излучений.

Дозиметрия - выявление ИИ и количественная оценка уровня радиационных воздействий.
Для количественной характеристики уровня лучевого воздействия введено понятие дозы излучения.
Виды дозы – экспозиционная, поглощённая и эквивалентная.
Экспозиционная доза (Х) – мера количества ИИ, физическим смыслом которой является суммарный заряд ионов одного знака, образующихся при облучении воздуха в его единичной массе:
В системе СИ единицей экспозиционной дозы является Кл/кг внесистемная единица– рентген (Р), 1Кл\кг = 3876 Р; 1Р = 2,58 10-4 Кл/кг.

Поглощенная доза – количество энергии, передаваемой излучением единичной массе вещества:
D = dE/dm , где dE – энергия излучения, поглощённая малой массой вещества dm.
В системе СИ: грей (Гр).
Внесистемная единица - рад (аббревиатура «radiation absorbed dose»).
1Гр=100Рад
В воздухе 1 рентген соответствует 0,89 рад, а в тканях организма, в среднем, 0,95 рад.

Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений для клеток

Ионизирующее излучение	Величина ОБЭ
Рентгеновское, - и -излучение Нейтроны медленные Нейтроны быстрые и очень больших энергий -излучение	1 3 10 20

Эквивалентная доза.
Эквивалентная доза (Н) позволяет учесть различия биологической активности ИИ:
Н = D  ОБЭ , где D – поглощённая доза ИИ в данной точке биообъекта.
В системе СИ: зиверт (Зв), внесисстемная - бэр (аббревиатура «биологический эквивалент рада»). 1Зв = 100бэр.

Мощность дозы излучения

Этот показатель характеризует интенсивность лучевого воздействия.
Мощность дозы

понимают как дозу (экспозиционную, поглощённую или эквивалентную), регистрируемую за единицу времени.
В системе СИ мощность экспозиционной дозы выражают в Кл/(кгс), т.е. А/кг, часто пользуются внесистемной единицей – Р/час и её производными (мР/час, мкР/час). Единицами мощности поглощенной дозы служат Гр/с, рад/с и их производные.
При длительных воздействиях недифференцированных потоков ИИ используют внесистемные единицы мощности эквивалентной дозы – Зв/год и бэр/год.

Виды облучения

В зависимости от величины мощности дозы различают: кратковременное, пролонгированное и хроническое облучение.
Кратковременным облучение считается при мощности дозы свыше 0,02 Гр/мин. Непрерывное радиационное воздействие в течение нескольких месяцев или лет называют хроническим, а пролонгированное облучение занимает промежуточное положение между первыми двумя. В случае облучения организма человека, если не менее 80% всей дозы регистрируются не более чем за 4 суток, облучение называется однократным.
В зависимости от распределения дозы во времени различают непрерывное и фракционированное облучение.
Если доза ИИ разделена на части (фракции), чередующиеся с интервалами времени, в течение которых облучение не происходит, облучение называют фракционированным. Если эти интервалы меньше суток, то по результатам действия на человека фракционированное облучение приближается к пролонгированному.

Техногенные источники радионуклидов.

рентгеновские трубки, -терапевтических установки (лечебные и диагностические процедуры)
дозиметрические и радиометрические приборы ускорители заряженных частиц атомные реакторы крупномасштабные аварии на объектах ядерной энергетики применение ядерного оружия источниками слабого рентгеновского излучения могут служить радиолампы и электронно-лучевые трубки в производственной и бытовой технике.

Радиобиологические эффекты

Радиобиологическими эффектами называются изменения, возникающие в биологических системах при действии на них ИИ.
Классификация радиобиологических эффектов:
По уровню формирования (молекулярный, клеточный, системный уровень, уровень организма и популяции
По срокам появления (ближайшие и отдалённые )
По локализации (в зависимости от органа или части тела, в которых они регистрируются)
Характер связи с дозой облучения

(стохастические (вероятностные) и нестохастические (детерминированные).

Признаки стохастического эффекта

Беспороговость: сколь угодно малые дозы облучения способны влиять на частоту их возникновения
альтернативный характер: подчиняясь закону «всё или ничего», не могут быть охарактеризованы таким показателем, как «выраженность».
Пример: гибель клетки; возникновение злокачественной опухоли.
С увеличением дозы облучения вероятность возникновения стохастического эффекта растёт, но его качество остаётся неизменным.

Признаки нестохастического эффекта

пороговый характер градиентная связь амплитуды с дозой облучения.
Если доза облучения превышает пороговую величину (Дп), то нестохастический эффект возникает со 100% вероятностью, причём его амплитуда монотонно возрастает с увеличением дозы.
Знание дозовых «порогов» нестохастических эффектов (т.е. минимальных значений вызывающих их доз) весьма важно для диагностики и профилактики лучевых поражений.

Дозовые пороги некоторых нестохастических эффектов облучения организма человека

Нестохастические эффекты	Дозовые «пороги», сГр
Острая лучевая реакция	25
Обратимая стерильность у мужчин	40
Тошнота, рвота	50
Острая лучевая болезнь	100
Хроническая лучевая болезнь	100
Лучевая катаракта	200

Основные стадии в действии излучений на биологические системы

Стадия	Процессы	Продолжит. стадии
Физическая	Поглощение энергии излучения; образование ионизированных и возбужденных атомов и молекул	10 –16 - 10-15 с
Физико-химическая	Перераспределение поглощенной энергии внутри молекул и между ними, образование свободных радикалов	10 -14 - 10-11 с

Стадия	Процессы	Продолжит. стадии
Химическая	Реакции между свободными радикалами, между радикалами и неактивированными молекулами. Образование широкого спектра молекул с измененными структурой и функциональными свойствами.	10 -6 - 10 -3 с
Биологическая	Последовательное развитие поражения на всех уровнях биологической организации: от субклеточного до организменного; активация процессов биологического усиления и репарации повреждений.	Секунды – годы

Молекулярные механизмы лучевого повреждения биосистем

Наиболее биологически значимыми в облученной клетке являются изменения ДНК: одиночные и двойные разрывы цепочек - химическая модификация пуриновых и пиримидиновых оснований, их отрыв от цепи ДНК, разрушение фосфоэфирных связей, наблюдаются повреждения ДНК-мембранного комплекса, разрушение связей ДНК-белок, патологические сшивки, нарушения вторичной, третичной и четвертичной структуры.
В липидной фракции в присутствии кислорода вследствие активации свободнорадикальных процессов накапливаются продукты ПОЛ (гидроперекиси, перекиси, эпоксиды, альдегиды, кетоны) также обладающие выраженными радиомиметическими свойствами (первичные радиотоксины).
К первичным радиотоксинам относят также образующиеся в облученных клетках продукты окисления фенолов - хиноны и семихиноны.

Биологическое усиление радиационного поражения

«Биологическое усиление" - нарушение метаболических процессов (изменения нуклеинового обмена, замедление синтеза ДНК, ферментативный гидролиз ДНК, нарушение белкового обмена, окислительного фосфорилирования), активация протеолиза (в результате повреждения мембран лизосом), приводящее к увеличению выраженности молекулярных повреждений в клетке.

Радиочувствительность тканей (радиопоражаемость).

Правило Бергонье и Трибондо (1906 г.): ткани тем более радиочувствительны, чем выше пролиферативная активность составляющих их клеток (в результате повреждении ДНК), и тем более радиорезистентны, чем выше степень их дифференцировки.

Классификация ЛП

1. Лучевые поражения от внешнего облучения поражения в результате общего (тотального) облучения местные лучевые поражения от внешнего облучения
2. Поражения от наружного заражения покровных тканей радионуклидами
3. Поражения от внутреннего радиоактивного заражения

Классификация ЛП от внешнего облучения в зависимости от вида и условий воздействия

1. По виду воздействия (от гамма- или рентгеновского излучения, от нейтронного излучения, от бета-излучения)
2.По тяжести ЛП (доза облучения определяет степень тяжести патогенетической формы ОЛБ)
3. По характеру распределения поглощенной дозы в объеме тела различают общее (тотальное) и местное (локальное) облучение.
равномерное и неравномерное

4. По характеру распределения поглощенной дозы во времени, лучевые воздействия подразделяют на однократные и фракционированные.
По общей продолжительности набора дозы выделяют кратковременное, пролонгированное и хроническое облучения.
В зависимости от длительности облучения развиваются острые, подострые и хронические формы лучевого поражения.

Острая лучевая болезнь

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) – симптомокомплекс, развивающийся в результате общего однократного равномерного или относительно равномерного внешнего рентгеновского, γ- и (или) нейтронного облучения в дозе не менее 1 Гр.

Патогенетическая классификация острой лучевой болезни от внешнего облучения

Клиническая форма	Степень тяжести	Доза, Гр ( + 30 %)
Костномозговая	1 (легкая)	1 – 2
Костномозговая	2 (средняя)	2 – 4
Костномозговая	3 (тяжелая)	4 – 6
Костномозговая (переходная)	4 (крайне тяжелая)	6 – 10
Кишечная	-	10 – 20
Токсемическая (сосудистая)	-	20 – 50
Церебральная	-	Более 50

Периоды течения ОЛБ

1) период общей первичной реакции на облучение (начальный период);
2) скрытый период (период мнимого благополучия;
3) период разгара;
4) период восстановления.

Синдром первичной реакции на облучение (ПРО).

Диспептические проявления (анорексия, тошнота, рвота, диарея, дискинезия кишечника),
Нейромоторные проявления (быстрая утомляемость, апатия, общая слабость)
Нейрососудистые проявления (потливость, гипертермия, гипотензия, головокружение, головная боль)
Местные реакции кожи и слизистых оболочек (гиперемия, зуд, жжение и т. д.) – «лучевая эритема» (более 6 Гр).

Проявления первичной реакции при облучении в различных дозах

Показатель	Степень тяжести ОЛБ (доза, Гр)
	I (1-2)	И (2-4)	III (4-6)	IV (> 6)
Рвота (начало и интенсивность)	Через 2 ч и более, однократная	Через 1-2 ч, повторная	Через 0,5-1 ч, многократная	Через 5-20 мин, неукротимая
Продолжительность ПРО	Отсутствует или 1-12 часов	12часов-2суток	2-3-суток	3-4-суток
Уровень лимф. в крови на 1-2 сут, х 109 / л	1,0 – 2,0	0,5 – 1,0	0,1 – 0,5	Менее 0,1