Опромінення

Опромінення - вплив випромінюваннями. Опромінення може здійснюватися від джерел інфрачервоного, ультрафіолетового та іонізуючого випромінювань (див. Випромінювання іонізуюче, Інфрачервоне випромінювання, Ультрафіолетове випромінювання). Людина піддається постійному опроміненню від природних джерел радіації (див. Космічне випромінювання, Радіоактивність). Значна частина населення періодично піддається опроміненню при медичних обстеженнях (див. Радіоізотопна діагностика, Рентгенологічне дослідження) Або лікувальних процедурах (див. Променева терапія). Невеликий контингент людей пов'язаний з періодичним опроміненням в професійних умовах при роботі з джерелами випромінювання. Джерела випромінювання можуть перебувати поза опромінюється і таким чином здійснювати зовнішнє (зовнішнє) опромінення організму. Деякі джерела? -,? - І? -випромінювання (Див. Альфа-випромінювання, Бета-випромінювання, Гамма-випромінювання, Ізотопи) при введенні безпосередньо в кров, а також при попаданні через рот або дихальні шляхи в організм обумовлюють і внутрішнє його опромінення. Джерела, що розподіляються з потоком крові по всьому тілу (наприклад, Na²⁴), Створюють практично рівномірний О., при якому величини поглинених доз (див. Дози іонізуючих випромінювань) у всіх точках тіла однакові. При виборчому накопиченні радіоактивних джерел випромінювання в будь-яких органах або тканинах створюється переважне їх опромінення. Наприклад, радіоактивні ізотопи   стронцію (Див.), фосфору (Див.), Як і стабільні ізотопи цих елементів, зосереджуються головним чином в кістках, радіоактивні ізотопи йоду (див.) - В щитовидній залозі, цезію (див.) - в м'язах. Для променевої терапії головним чином злоякісних пухлин використовують одностороннє, двостороннє або багатостороннє О. з декількох джерел проникаючого випромінювання або одного такого джерела, що пересувається навколо тіла. Найбільш часто в цих цілях застосовують високоенергетичне? -випромінювання (Наприклад, Со⁶⁰) Або рентгенівське випромінювання (див. Кобальт, радіоактивний, Рентгенівське випромінювання). Ультрафіолетове, інфрачервоне, а також? -випромінювання Поглинаються лише поверхневими шарами шкіри,? -випромінювання Різних ізотопів проникають в середньому на глибину кількох міліметрів. Область їх застосування - лікування запальних, шкірних, нервових захворювань. На противагу загальному (тотальному) опроміненню всього тіла, вживаному дуже рідко в лікувальній практиці, парціальні опромінення захоплюють лише велику його частину (наприклад, таз, кінцівку), а локальні (місцеві) опромінення - невелику ділянку тіла, уражений патологічним процесом. Тотальне опромінення завжди має на організм більш сильну дію, ніж будь-який варіант парціального та локального опромінення. Наприклад, рентгенівське? -опромінення Руки в дозі 600 р викликає менш серйозні зміни, ніж загальне опромінення організму в тій же дозі.

Випромінювання може розподілятися як рівномірно по всій глибині тканин, так і нерівномірно. При рівних дозах рівномірний О. надає більш сильний вплив, ніж нерівномірне опромінення.

Біологічний ефект залежить не тільки від просторового розподілу випромінювання в тілі, а й від так званого фактора часу опромінення. Під фактором часу розуміють залежність біологічного ефекту від тимчасового розподілу випромінювання, т. Е. Від кратності і ритму опромінення і потужності дози іонізуючого випромінювання. Опромінення може проводитися одноразово за короткий проміжок часу (одноразове короткочасне опромінення). Якщо при такому опроміненні організм піддається впливу у великій дозі, кажуть про гострий опроміненні. Гостре опромінення людини може бути в умовах воєнного часу в разі застосування атомної зброї, а також в мирний час при аваріях на виробництвах, пов'язаних з використанням джерел іонізуючих випромінювань. Гострі опромінення організму призводять до розвитку гострої променевої хвороби (Див.).

Опромінення можуть здійснюватися кількома фракціями з різними проміжками часу (фракціоноване, або дробове, опромінення). Локальні фракціоновані опромінення застосовують у клініці при променевої терапії хворих переважно злоякісними захворюваннями. При використанні в цих випадках великих доз випромінювання (кілька тисяч рентгенів) у хворих можуть спостерігатися різні реакції, характерні для променевої хвороби легкого ступеня.

Опромінення організму може бути безперервним протягом тривалого часу (безперервне, або протяжне, опромінення). Воно може зустрічатися в професійних умовах при порушенні правил техніки безпеки. Такі опромінення іноді призводять до розвитку хронічної променевої хвороби. Як гостра, так і хронічна форми променевої хвороби виникають при впливі на організм випромінюваннями з високою проникаючою здатністю. Мало проникаючі випромінювання при зовнішньому впливі можуть заподіяти різко виражені променеві ушкодження (див.) Поверхневих тканин без розвитку променевої хвороби.

Однією з найбільш складних проблем в радіобіології є з'ясування закономірностей при опроміненні з різними потужностями доз випромінювання. В цілому встановлено, що біологічний ефект із збільшенням потужності дози випромінювання в більшості випадків зростає. Встановлено, наприклад, що при локальному рентгенівському опроміненні з потужністю дози 500 р / хв еритема (Див.) У людини виникає при 500-600 р, а при впливі з потужністю дози 0,5 р / хв та ж реакція шкіри розвивається тільки при дозі 2250 р. Виявлена закономірність враховується в онкологічній практиці.

Опромінення - природне або штучне, контрольоване людиною променеве вплив на живі і неживі об'єкти (застосування терміна «іррадіація» в цьому значенні неправильно).

У природних умовах опромінення відбувається при посередництві видимого світла, теплових променів, ультрафіолетового випромінювання, космічної радіації, гамма-випромінювання земної кори, випромінювання радону повітря та радіоактивних елементів, розсіяних в природі і входять до складу тканин живих організмів (див. Випромінювання іонізуюче, Космічне випромінювання ).

В результаті активної діяльності людини здійснюються спрямовані О. з використанням різних природних і штучно створюваних випромінювань. Для цілей О. створюють штучно ультрафіолетове випромінювання - короткохвильове (КУФ) та довгохвильове (ДУФ), теплові промені, ультракороткохвильовому випромінювання (УКВ), рентгенівське випромінювання, а також використовують альфа-, бета-, гамма-випромінювання радіоактивних речовин, електронне, протонне і нейтронне випромінювання, одержувані за допомогою прискорювачів частинок і ядерних реакторів.

Опромінення широко застосовують в гігієнічних і лікувальних цілях, в сільському господарстві та промисловості. Опромінення сонячним світлом, КУФ, ДУФ, УКВ, тепловими променями і почасти іонізуючою радіацією використовуються в фізіотерапії. Мікробіологи застосовують променеву стерилізацію. Рентгенівське, бета-, гамма-, нейтронне, електронів і протонів О. мають значення в лікуванні різних захворювань, особливо злоякісних новоутворень. Ці опромінення становлять предмет променевої терапії - рентгенотерапії, телегамматерапії, електронної терапії (див. Електронне випромінювання), протонної терапії (див. Протонне випромінювання), нейтронозахватної терапії (див. Нейтронна терапія). О. за допомогою джерел іонізуючих випромінювань служить також експериментально-біологічним цілям.

Можна наступним чином класифікувати опромінення, застосовувані в медичній науці і практиці: 1) О. експериментальних об'єктів-2) гігієнічні О.- 3) О. з метою стерилізації перев'язувальних матеріалів (бинтів, вати), бактеріальних препаратів і посуду, лікарських препаратів-4 ) терапевтичні О.

За характером променевого впливу розрізняють зовнішнє О.- із зовнішніх природних або штучних джерел і внутрішнє О., здійснюване в результаті радіоактивного розпаду безпосередньо в опромінюється середовищі, наприклад в тканинах і рідинах організму. Прикладом внутрішнього О. служить променеве вплив, який чиниться при розпаді радіоактивних мікроелементів, що містяться в тканинах живих організмів. Внутрішнє опромінення може відбуватися в результаті включення в біологічну ланцюг (грунт - рослини - тварини - людина) радіоактивних ізотопів (головним чином Sr90) - продуктів атомного розпаду, що випадають на ґрунт після випробувань або застосування атомної зброї. Внутрішнім О. з терапевтичними цілями користуються за допомогою вводяться per os або парентерально радіоактивних ізотопів фосфору, йоду та ін. У терапевтичній практиці застосовують також внутрішньопорожнинне і внутритканевое О., вводячи в порожнини і тканини відкриті і закриті препарати - джерела бета- і гамма-випромінювання (див. Променева терапія).

У природних умовах, професійній практиці, в клінічної та експериментальної радіології може мати місце різне в просторовому відношенні О. Променеве вплив на весь об'єкт носить назву тотального (або загальної) О., вплив на його частину - парціального опромінення. Опромінення частин тіла, довільно обраними межами, називають локальними. Прикладом локального О. служать променеві впливу на патологічний осередок в променевій терапії за допомогою обмежених пучків зовнішнього випромінювання, внутритканевого або внутрішньопорожнинного введення радіоактивних препаратів. Прикладом строго локальних О. може служити вплив в експериментальних цілях на клітинні структури найтоншими пучками протонів. Внутрішнє О. залежно від характеру розподілу радіоактивного ізотопу в тканинах може бути тотальним (наприклад, при введенні Na24) або локалізованим в результаті виборчого накопичення в органі (наприклад, J¹³¹ в щитовидній залозі, Sr90 в кістках). Рівномірність О. визначається особливостями взаємодії випромінювання з речовиною (див. Випромінювання іонізуюче).

У кількісному відношенні О. характеризують по експозиційній дозі випромінювання. Розрізняють О. в малих, поміркованих і великих дозах. Ці кількісні визначення не мають безвідносного значення. Не існує певних діапазонів малих, середніх і великих доз щодо всіх біологічних наслідків О. Це пояснюється насамперед різною радіочутливість біологічних об'єктів. Крім того, ефекти опромінення залежать не тільки від дози випромінювання, але і від відносної біологічної ефективності (ОБЕ) даного виду випромінювання і тимчасового розподілу випромінювання (див. Радіобіологія).

При оцінці значущості О. для населення його характеризують по дозі порівняно з рівнем дози природного випромінювання (див. Дози іонізуючих випромінювань), середній рівень якого приймається за 100 мілібер на рік.

Діапазони доз, прийняті для груп населення, що мають професійне відношення до О., оцінюються відповідно до гранично допустимими дозами (ПДР) випромінювання. Рівень О. в професійній практиці визначається за такою залежністю: 5 (N-18), де 5 - ПДД за рік (у берах), а різниця, укладена в дужки, - число років, опрацьованих в умовах О. Для даного віку N - це максимальна величина, оскільки особам, які не досягли 18 років, робота в умовах О. заборонена.

У практиці променевої терапії оцінюють вплив на вогнище ураження (О. в необхідної і достатньої дозі), а також ступінь О. здорових тканин. Тому враховують дозу в осередку ураження, інтегральну дозу, поглинену всім тілом, і особливо - дозу, отриману тканинами, що оточують вогнище ураження. У практиці протизапальної променевої терапії застосовують разові дози в діапазоні від кількох до 100-150 радий при обмеженому числі опромінення. При ряді непухлинних захворювань разові дози зростають до 150-200 радий, а сумарні - до 2000-3000 радий. Лікування злоякісних новоутворень вимагає застосування разових доз в 200-250 радий, нерідко в 2-4 рази великих добових доз, а сумарна доза за курс лікування (6-8 тижнів) може досягати 6000-8000 радий і більше. Дані про максимальний О. тканин в умовах променевої терапії наведено в табл.

Серце

Кістки

Хрящ

Кістковий мозок

Шкіра

Кишечник

Нервова тканина (неврон)

Сечовий міхур

Легкі

Нирки

Кришталик ока

Яєчко

ЯєчникАтрофія

Порушення, що визначаються на ЕКГ

Остеопороз, переломи

Затримка розвитку

Анемія, лейкопенія

Гострий радіодерміт

Пронос

Порушення провідності

Цистит

Порушення вентиляції

Інтерстиціальнийнефрит

Катаракта

Азооспермия

Кастрація7000

5000

5000

500

500

6000

1500

4000

6000

3000

3000

4000

1500

3500