Действие радиации на живые организмы

Действие радиации на живые организмы Манасян Елена Анатольевна учитель физики МБОУ Приаргунская СОШ

Радиация - это явление, происходящее в радиоактивных элементах, ядерных реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и различными излучениями, в результате чего возникают вредные и опасные факторы, воздействующие на людей. Термин «проникающая радиация» следует понимать как поражающий фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве атомного реактора. Ионизирующее излучение - это любое излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Способы облучения. Существует два способа облучения: 1.внешнее, если радиоактивные вещества находятся вне организма и облучают его снаружи, 2.внутреннее облучение происходит при попадании веществ внутрь организма с воздухом, пищей, водой.

Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории (см. таб.):    Соматические эффекты Генетические эффекты Лучевая болезнь Генные мутации Локальные лучевые поражения Хромосомные аберрации Лейкозы    Опухоли разных органов

1.0 Доза возникновения острой лучевой болезни 3- 5 Без лечения 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга 10 - 50 Смерть наступает через 1-2 недели вследствие поражений главным образомжелудочно-кишечного тракта 100 Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы

Предельно допустимая доза общего облучения для человека  Предельно допустимая доза общего облучения для человека равна 0,05 Гр в год (5 рад в год). Если человек получит общую дозу облучения 2 Гр (200 рад), то это приводит к лучевой болезни, доза в 7-8 Гр (700-800 рад) приводит к смерти. При одном рентгеновском обследовании человека методом флюорографии доза облучения составляет 0,0076 Гр (0,76 рад). Выкуривающий за день 20 сигарет получает такое же облучение, как будто ему сделали 200 рентгеновских снимков, т.е. 1,52 Гр (152 рад). Курение - опасный источник внутреннего радиоактивного облучения!

Фильтр не поможет Радиоактивные вещества табачного дыма избирательно накапливаются в легочной ткани, костном мозге, лимфатических узлах, эндокринных железах. Они задерживаются там на многие месяцы и годы, и чем больше стаж курильщика, тем больше накапливается радиоизотопов. Учёными установлено, что табачные радиоизотопы, особенно полоний - 210 и свинец - 210 - главная причина развития злокачественных опухолей. Также установлено, что сигареты с фильтром радиоактивные изотопы не задерживают.

Действие радиоактивных излучений на живые организмы

Облучение может вызывать всевозможные заболевания: инфекционные осложнения, нарушения обмена веществ, злокачественные опухоли и лейкоз, бесплодие, катаракту и многое другое. Особенно остро радиация воздействует на делящиеся клетки, поэтому она особенно опасна для детей.

Источники внешнего облучения Космические лучи приходят на Землю от Солнца и из глубин Вселенной. Нет такого места на Земле, куда бы не падало космическое излучение. Атмосфера Земли защищает нас от вредного для здоровья космического излучения. С ростом высоты над уровнем моря растет и уровень облучения. Земная радиация – излучение радиоактивных элементов, входящих в состав земной коры. Все эти радиоактивные элементы образовались вместе с образованием земной коры 3 млрд. лет назад. Со временем, вследствие распада, количество радиоактивных элементов уменьшалось, а многие практически полностью исчезли. Подсчитано, что двадцатикилометровом слое земной коры содержится 100 млн. т. Радия, 1014т. Урана и еще больше тория. А в водах мирового океана содержится около 4 млрд.т. урана. Все эти радиоактивные вещества, входящие в состав земной коры, при своем распаде и создают земную радиацию. Конечно, уровни земной радиации неодинаковы для различных мест земного шара. Они зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. Средняя эффективная доза внешнего облучения, которую человек получает от земных источников естественной радиации, составляет примерно 0,35мЗв в год. Как мы видим это немногим больше средней дозы облучения, создаваемого космическими лучами на уровне моря.

Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров.

Источники внутреннего облучения . Внутреннее облучение складывается из облучения воздуха, которым человек дышит, пищи и питья человека и его жилища, в которых присутствуют различные химические элементы, обладающие естественной радиоактивностью Исследования последних лет показали, что грибы и лишайники способны накапливать в себе достаточно большие дозы радиоактивных изотопов свинца-210 и, особенно, - полония-210. Жители Крайнего Севера питаются в основном мясом северного оленя. А олени питаются лишайниками. Таким образом, доза внутреннего облучения жителей Крайнего Севера резко возрастает. Нуклиды свина-210 и полония-210 накапливаются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы, могут получить дополнительные дозы внутреннего облучения.

Источники внутреннего облучения Свой вклад в эквивалентную дозу внутреннего облучения вносит и жилище человека. Радиоактивный йод-131 через траву попадает в мясо и молоко коров, а затем и в организм человека, питающегося этими продуктами. Радиация в медицине используется как в диагностических, так и в лечебных целях. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат.

Особенности действия радиации на живой организм: Не ощутимо человеком, Действие малых доз может суммироваться и накапливаться, Действует на потомство, вызывая генетический эффект, Разные органы имеют свою чувствительность к облучению. Самой высокой радиопоражаемостью отличаются клетки костного мозга, лимфатические узлы, половые клетки. Очень восприимчив к радиации хрусталик. Его клетки погибая, становятся непрозрачными, что приводит к катаракте и полной слепоте.

Основные отдаленные последствия ионизирующего облучения • возникновение раков практически любых органов • нарушения генетического кода повышение чувствительности организма к обычным заболеваниям, • нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия, • поражения органов зрения (помутнение хрусталика и возникновение катаракты), • поражения нервной системы, кровеносных и лимфатических сосудов • ускоренное старение организма, • нарушения психического и умственного развития.

Первым ядерным взрывом явилось испытание атомной бомбы, созданной в США в 1945 году. Затем 6 и 9 августа 1945г. США сбросили атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки. В 1949 году была создана первая атомная бомба в СССР и с тех пор до 1963г. США и СССР регулярно проводили испытания нового ядерного оружия. это привело к тому, что эквивалентная доза облучения от радиоактивного загрязнения Земли достигла 7% от естественного радиационного фона. При ядерном взрыве часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места взрыва, а часть задерживается в тропосфере(самом нижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на большие расстояния. Однако большая часть радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу (следующий слой атмосферы, лежащий на высоте 10-50 км), где он остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара. Радиоактивные осадки содержат несколько сотен различных радионуклидов. Но основную роль в длительном облучении играют углерод-14, цезий-137,цирконий-95, стронций-90.

Биологическое действие радиации: 1.лучевая болезнь 2.рождение детей с патологиями (серьезными заболеваниями) 3.онкологические заболевания (лейкемия, рак щитовидной железы) 4.стерильность 5. ухудшение зрения 6.снижение иммунитета 7. сокращение продолжительности жизни.

Наиболее чувствительные к излучению ядра клеток 1.Клетки костного мозга (нарушается процесс образования крови) 2) Поражение клеток пищеварительного тракта и др. органы

Сильное влияние облучение оказывает на наследственность, поражая гены в хромосомах Биологическое действие радиоактивных излучений

Рак и наследственные болезни расцениваются как хронические последствия действия излучений Биологическое действие радиоактивных излучений

Наиболее сильно радиация влияет на быстро растущие клетки – раковые Биологическое действие радиоактивных излучений

Лучевая болезнь.

Лучевая болезнь Рис. 1—3. Острая лучевая болезнь (экспериментальные данные). Рис. 1. Апоплексия левого легкого собаки. Рис. 1—5. Острая лучевая болезнь (экспериментальные данные). Рис. 1. Увеличение и полнокровие лимфатических узлов брыжейки. Рис. 2. Аплазия костного мозга позвонков. Рис. 3. Кровоизлияния в брыжейку и стенку толстой кишки. Рис. 4. Кровоизлияния в слизистую оболочку тонкой кишки. Рис. 5. Хроническая лучевая болезнь, остеосаркома вследствие поражения стронцием 90.

У человека лучевая болезнь может быть обусловлена внешним облучением или внутренним — при попадании радиоактивных веществ в организм с вдыхаемым воздухом, через желудочно-кишечный тракт или через кожу и слизистые оболочки, а также в результате инъекции. Общие клинические проявления лучевой болезни зависят, главным образом, от полученной суммарной дозы радиации. Дозы до 1 Гр (100 рад) вызывают относительно лёгкие изменения, которые могут рассматриваться как состояние предболезни. Дозы свыше 1 Гр вызывают костно-мозговую или кишечную формы лучевой болезни различной степени тяжести, которые зависят, главным образом, от поражения органов кроветворения. Дозы однократного облучения свыше 10 Гр считаются абсолютно смертельными.

Отдалённые последствия облучения Отдалённые последствия облучения — соматические и стохастические эффекты, проявляющиеся через длительное время (несколько месяцев или лет) после одноразового или в результате хронического облучения. Включают в себя: изменения в половой системе, склеротические процессы, лучевую катаракту, иммунные болезни, радиоканцерогенез, сокращение продолжительности жизни, генетические и тератогенные эффекты. Принято различать два типа отдаленных последствий — соматические, развивающиеся у самих облучённых индивидуумов, и генетические — наследственные заболевания, развивающиеся в потомстве облучённых родителей. К соматическим отдалённым последствиям относят прежде всего сокращение продолжительности жизни, злокачественные новообразования и катаракту. Кроме того, отдалённые последствия облучения отмечают в коже, соединительной ткани, кровеносных сосудах почек и лёгких в виде уплотнений и атрофии облучённых участков, потери эластичности и других морфофункциональных нарушениях, приводящих к фиброзам и склерозу, развивающимся вследствие комплекса процессов, включающих уменьшение числа клеток, и дисфункцию фибробластов.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ Защита временем.: сокращение продолжительности работы в поле излучения, чем меньше время пребывания вблизи источника радиации, тем меньше полученная от него доза облучения. Защита расстоянием заключается в том, что излучение уменьшается при удалении от компактного источника. То есть если на расстоянии 1 метра от источника радиации дозиметр показывает 1000 микрорентген в час, то на расстоянии 5 метров — около 40 мкР/час, вот почему часто источники радиации так сложно обнаружить. На больших расстояниях они «не ловятся», надо чётко знать место, где искать. Защита веществом. Необходимо стремиться к тому, чтобы между Вами и источником радиации было как можно больше вещества. Чем оно плотнее и чем его больше, тем значительнее часть радиации, которую оно может поглотить.

Облучение может оказывать и определённую пользу Быстроразмножающиеся клетки в раковых опухолях более чувствительны к облучению. На этом основано подавление раковой опухали У-лучами радиоактивных препаратов, которые для этой цели более эффективны, чем рентгеновские лучи

Доза излучения поглощение Е ионизирующего излучения к массе вещества В СИ поглощённую дозу излучения выражают в грэях Доза излучения 3-10 Гр, полученная за короткое время, смертельна

В силу того, что при радиоактивном облучении биологическая поражаемость органов тела человека или отдельных систем организма неодинакова, их делят на группы: I (наиболее уязвимая) — все тело, гонады и красный костный мозг (кроветворная система), II — хрусталик глаза, щитовидная железа (эндокринная система), печень, почки, легкие, мышцы, жировая ткань, селезенка, желудочно-кишечный тракт, а также другие органы, которые не вошли в I и III группы, III— кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы и голени.

Влияние радиации через продукты питания. Радиоактивные вещества, попадающие на поверхность продуктов, если они не упакованы, или через щели и неплотности тары, проникают внутрь: в хлеб и сухари - на глубину пор, в сыпучие продукты (муку, крупу, сахарный песок, поваренную соль) - в поверхностные (10 - 15 мм) и нижележащие слои в зависимости от плотности продукта. Мясо, рыба, овощи и фрукты обычно загрязняются радиоактивной пылью (аэрозолями) с поверхности, к которой она весьма плотно прилипает. В жидких продуктах крупные частицы оседают на дно тары, а мелкие образуют взвеси. Наибольшую опасность представляет попадание радиоактивных веществ внутрь организма с заряженной ими пищей и водой, вызывает лучевую болезнь

Продукты помогающие вывести радиацию Облучение вредно, но можно ли снизить опасность его воздействия на организм? В питании следует ориентироваться на употребление повышенного количества овощей и фруктов, содержащих природные витамины, пектины, клетчатку, другие важные питательные биологические вещества. Это морковь, ягоды калины, малины, крыжовника, яблоки, бананы, плоды черной бузины, брусника, боярышник, ежевика, облепиха, баклажаны, гречиха, ламинария, сухофрукты , сельдерей, слива, помидоры. Полезно обильное питье. Употребляйте в пищу натуральные специи: укроп, петрушку, лук, чеснок, хрен, горчицу. Важное место в питании занимают злаковые. Традиционные каши - гречневая, овсяная, перловая и бобовые — фасоль, горох, чечевица. Яйца и молочные продукты ,связывают и выводят из организма радиоактивные вещества и их производные. При радиации рекомендуется принимать препараты и продукты, содержащие йод. Йод препятствует накоплению в организме цезия и стронция.

Статистика нашего района Онкологические заболевания 2015г.: Взято на учет-47 чел. Умерло от онкологических заболеваний -33 чел. Состоит на учете -308 чел. В 2014года Взято на учёт – 55 чел. Состоит – 316 чел.. 1 место по распространенности рака у женщин- Рак молочной железы. 37 чел.. (в 2015г.- 11,7%), 40 чел. В 2014г. -12,6% В общей популяции 1 место занимает рак легкого. 18 чел. (в 2015г.-57%) 21 чел. (в 2014г.-6,6%) 2 место – рак желудка – 12 чел. В 2015г. -12чел. В 2015г.- 3,8% 12чел. В 2014г-3,8% Также распространены: рак женских половых орган, рак щитовидной железы.

Статистика нашего района. Структура населения района . 2013 год 2014год 2015год Всего взрослого населения,из них 15948 15641 15458 Мужское население, из них 7608 7402 7385 Женскоенаселение, из них 8340 8239 8073 Фертильного возраста(15-49 лет) 4694 4588 Старшетрудноспособноговозраста 4177 4290

Выявлено злокачественных новообразований активно при профилактических медицинских осмотрах, диспансеризации. 2013год 2014 год 2015 год Всего 13 11 11 Мужчин 5 4 2 Женщин 8 7 9

Анализ заболеваемости злокачественными новообразованиями и её структура (за 2 года) Локализация 2014 год 2015 год Абс. число % На 100 тыс.начеления Абс. число % На 100 тыс.начеления Всего, В том числе 316 100 1511 315 100 1514 Полость рта и глотки 5 1,6 32,9 3 0,9 14,4 Гортань 4 1,2 19,1 3 0,9 14,4 Желудка 12 3,8 57,4 12 3,8 57,7 Трахеи, бронхов, легкого 21 6,6 100.5 18 5,7 86,5 Костей и мягких тканей 1 0,3 4,8 Женскоймолочной железы 40 12,6 485,4 37 11,7 458,3 Другихновообразований кожи 33 10,4 157,9 32 10,1 153,8

Смертность от злдокачественных новообразований Локализация 2014 год 2015 год Абс. число % На 100 тыс.начеления Абс. число % На 100 тыс.начеления Всего, В том числе 39 100 186,3 33 100 158 Полость рта и глотки 3 7,7 14,3 Гортань 1 2,6 4,8 1 3 4,8 Желудка 5 12,8 23,9 4 12,1 19,2 Трахеи, бронхов, легкого 8 20,5 38,21 4 12,1 19,2 Костей и мягких тканей 2 5,1 9,5 1 3 4,8 Предстательнойжелезы (м.н) 3 9 40,6 Мочевого пузыря 1 2,6 4,8 2 6 9,6 Щитовидной железы Злокачественныелимфомы 1 2,6 4,8 1 3 4,8 Почки 1 2,6 4,8 3 9 14,4 Прочие 3 7,7 14,3 3 9 14,4 Молочной железы 1 2,6 12,1 4 12,1 49,5

Вывод из таблицы 3: В структуре снизилась смертность от рака полости рта и глотки, желудка, легких, но значительно увеличилась смертность от рака молочной железы и предстательной железы и предстательной железы. Проблемы, препятствующие снижению смертности населения Забайкальского края от новообразований: Злоупотребление алкоголем и табакокурением, Нежелание некоторой категории граждан проходить ежегодные профилактические медицинские осмотры, Несвоевременное обращение больных за медицинской помощью, Некачественное проведение медицинских осмотров, клинические ошибки врачей, низкая онконастороженность врачей-специалистов.

С предопухолевыми заболеваниями состоит человек: Наименование Состояло Взято Снято Состоит ХОБЛ 124 41 27 138 Хроническийгастрит 87 56 11 132 Язвенная болезнь желудкаи 12п.кишки 116 9 22 103 С хроническими заболеваниямижелудочно-кишечного тракта 139 63 12 190 С заболеваниями щитовидной железы 208 21 19 210