Слайд 2
1895 Открытие Рентгеном X-лучей
1896
Первое сообщение об ожоге кожи
1896 Первое использование
Х-лучей в лечении рака
1896 Беккерель: открытие радиоактивности
1897 Сообщение о первом случае повреждения кожи
1902 Первое сообщение, рентгеновские лучи вызывают рак
1911 Первое сообщение о заболевании лейкемией и раком легких в результате профессионального облучения
1911 Сообщается о 94 случаях опухолей в Германии (50 из них радиологи)
Ранние наблюдения за эффектами ионизирующего излучения
Слайд 3
Биологические последствия облучения
При облучении живой материи наблюдаются определенные
биологические последствия.
Биологический эффект – результат поглощения энергии излучения
атомами и молекулами, составляющими клетки и ткани.
В радиобиологии выполняется общий принцип Гроттгуса, согласно которому только та часть энергии излучения может вызвать изменения в веществе, которая поглощается этим веществом; отраженная или проходящая энергия не оказывает никакого действия.
Слайд 4
«Радиобиологический парадокс»
Облучение человека дозой 10 Гр приводит к
смерти в течение 10-20 суток.
Доза 10 Гр (10 Дж/кг)
приводит к поглощению
1 граммом ткани 105 эрг энергии излучения, что эквивалентно:
энергии теплового излучения, необходимой для повышения температуры тела на 0,002°С
энергии, выделяющейся при полном торможении тела, двигающегося со скоростью 4,5 м/с
Слайд 5
Поглощенная доза
Поглощенная доза (D) - величина энергии ионизирующего
излучения, переданная веществу:
,
где de - средняя энергия, переданная
ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а dm - масса вещества в этом объеме.
В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название - грей (Гр)
Слайд 6
Мощность поглощенной дозы
Мощность поглощенной дозы D’ – частное
от деления dD на dt, где dD – приращение
поглощенной дозы за интервал времени dt:
Специальной единицей мощности поглощенной дозы служит частное от деления грея на единицу времени (Гр/с, Гр/ч)
Слайд 7
Доза эквивалентная
Доза эквивалентная (HT,R) - поглощенная доза в
органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для
данного вида излучения, WR:
HT,R = WR×DT,R ,
где DT,R - средняя поглощенная доза в органе или ткани T, а WR - взвешивающий коэффициент для излучения R.
Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).
Слайд 8
Взвешивающие коэффициенты
Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
при расчете эквивалентной дозы (WR) - используемые в радиационной
защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов
Слайд 9
Воздействие на вещество различных типов излучений
Из-за того, что
разные типы ионизирующего излучения обладают разной линейной передачей энергии
(ЛПЭ), одной и той же поглощённой дозе соответствует разная биологическая эффективность излучения.
L=dE/dl.
Слайд 10
Биологическое действие ионизирующих излучений
Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) (коэффициента
качества)
Слайд 11
ДОЗА ЭФФЕКТИВНАЯ
Доза эффективная (Е) - величина, используемая
как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела
человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:
Е =T WT× НT , где
НT - эквивалентная доза в органе или ткани Т,
WT - взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т.
Единица эффективной дозы - зиверт (Зв).
Слайд 12
Взвешивающие коэффициенты
Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при
расчете эффективной дозы (WT) - множители эквивалентной дозы в
органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации:
Гонады 0,08 (0,20- НРБ-99)
Костный мозг (красный) 0,12
Толстый кишечник 0,12
Легкие 0,12
Желудок 0,12
Мочевой пузырь 0,05
Грудная железа 0,12 (0,05- НРБ-99)
Печень 0,05
Пищевод 0,05
Щитовидная железа 0,05
Кожа 0,01
Клетки костных поверхностей 0,01
Остальное 0,12 (0,05- НРБ-99)
Слайд 13
Эффекты от радиации
типа радиации
дозы и мощности дозы
типа клетки
Опасность
или потенциальная опасность зависит от:
Слайд 14
Радиочувствительность клеток
Более чувствительны:
кроветворные органы
стенки кишок
базальные слои кожи
Менее чувствительны
:
мускулы
нервные ткани
клетки мозга
Слайд 15
Опасность для клеток
Десятки Зв
клетки ‘убиты’
невозможность нормального функционирования
0.5 -
10 Зв
клетки теряют способность к делению
остаются еще распознаваемыми
могут выполнять
другие функции
Менее, чем 0.5 Зв
Можно видеть повреждения отдельных клеток
Слайд 16
Биологическое действие ионизирующих излучений
Биологическое действие ионизирующего излучения
условно можно подразделить на :
первичный этап - являющийся пусковым
механизмом , запускающим многообразные процессы, происходящие в биологическом объекте;
вторичный этап - нарушение функций целого организма как следствие первичных процессов.
Слайд 17
Прямое и косвенное действие ионизирующего излучения
Различают два механизма,
обозначаемые как прямое и косвенное действие радиации.
Слайд 18
Стадии радиобиологических процессов
Слайд 19
Клеточные эффекты излучения
Красный костный мозг
Кожа
Клетка живой ткани
Слайд 20
Строение клетки
Схематическое изображение животной клетки, цифрами отмечены некоторые
субклеточные компоненты: (1) ядрышко, (2) клеточное ядро, (3) рибосома,
(4) везикула, (5) шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР), (6) Аппарат Гольджи, (7) цитоскелет, (8) гладкий ЭР, (9) митохондрия, (10) вакуоль, (11) цитоплазма, (12) лизосома, (13) центриоль
Слайд 21
Строение хромосомы
Схема строения хромосомы в поздней профазе —
метафазе митоза. 1—хроматида; 2—центромера; 3—короткое плечо; 4—длинное плечо.
Слайд 23
Облучение клеток
Излучение попадает в ядро клетки!
Изменений нет
Мутация ДНК
Слайд 24
Взаимодействие ионизирующего излучения с ДНК
Слайд 26
Клеточные эффекты излучения
Нормальное восстановление
после повреждения
Смерть клетки в результате
повреждения
Смерть
дочерних
клеток
Восстановление не происходит
или происходит неидентичное
восстановление перед делением
Слайд 27
Восстановление
Тело человека содержит около 1014 клеток. Поглощенная доза
в 1 мГр в год (от естественных источников) произведет
около 1016 актов ионизации, что означает 100 на одну клетку человека. Если допустить, что масса ДНК составляет 1% от массы клетки, то в результате получается ионизация одной молекулы ДНК в каждой клетке человека ежегодно.
Слайд 29
Эффекты, влияющие на здоровье
Детерминистические, детерминированные - ранние эффекты
Степень
воздействия эффекта пропорциональна полученной дозе. Эффект гарантированно происходит выше
порогового уровня дозы.
Массовая гибель клеток
Слайд 30
Закономерности развития
детерминированных эффектов
Слайд 31
Детерминистические эффекты
Радиационный эффект, для которого обычно
существует пороговый уровень дозы, выше которого тяжесть проявления этого
эффекта возрастает с увеличением дозы.
например, Изменения в крови
Радиационные ожоги
Слайд 32
Дозы и эффекты
Все тело
Определенные хромосомные
изменения 0,1 Зв
Изменения в крови 1 Зв
Лучевая болезнь 1 Зв
Летальный исход 10 Зв
Локальные дозы на кожу
Покраснение 5 Зв
Потеря волос 7 Зв
Тяжелые повреждения ткани 20 Зв
Слайд 33
Падение числа красных кровяных телец
5 Sv dose
Слайд 35
Эритема на руке (ожог от рентгеновского облучения)
Слайд 36
Образование волдырей/повреждение тканей
Слайд 39
Последует хирургическое вмешательство
Слайд 43
Стохастические эффекты
Радиационные эффекты, как правило, не
имеющие порогового уровня дозы, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе,
а тяжесть проявления – не зависит от дозы.
например, облучение вызывает раковые заболевания
Слайд 44
Стохастические эффекты
Инициация
Годы после облучения
Злокачественная
опухоль
Доброкачест-
венная опухоль
Нарушение
в ткани
Слайд 45
Стохастические эффекты
Можно предсказать ожидаемое количество дополнительных раков (опухолей
или лейкозов) в такой группе, но указать, у кого
конкретно возникнет рак, вызванный ионизирующим излучением, НЕЛЬЗЯ.
Слайд 46
Обнаружимость стохастических
эффектов
Слайд 47
Факторы риска от радиации
Риски работников в зависимости от
радиации:
рак с фатальным исходом 4.0 %
на Зв
рак без фатального исхода 0.8 % на Зв
тяжелые наследственные
эффекты 0.1 % на Зв
В общем
4.9 % на Зв
Фактор риска от радиации = 4.9% на Зв
Слайд 48
Доза – риск стохастических эффектов
Доказательства возникновения рака под
действием малых доз излучения пока НЕ НАЙДЕНЫ.
Линейная беспороговая гипотеза
(ЛБГ)
Слайд 49
Альтернативные теории риска
Альтернативные теории
Порог
Гормезис
Риск
Доза
Риск
Доза
Гормезис
Слайд 51
Ожидаемые сокращения жизни
Неженатые мужчины 3500 дней
Курящие мужчины 2250 дней
Незамужние женщины 1600
дней
30% превышения веса 1300 дней
Рак 980 дней
Строительные работы 300 дней
Автомобильные
аварии 207 дней
Бытовые инциденты 95 дней
Административная работа 30 дней
Радиологическая проверка 6 дней
Риски
Слайд 52
Следующие виды жизнедеятельности
связаны с риском смерти (1/1000000)
10
дней работы в отделении ядерной медицины
курение 1,4 сигареты
проживание 2 дня в загрязненном городе
6 минут путешествия на каноэ
1,5 мин альпинизма
480 км езды на машине
1600 км полета на самолете
проживание 2 месяца вместе с курящим
выпивание 30 банок диетической соды
Риски
