مرض الإشعاع هو مرض يحدث من أنواع مختلفة من الإشعاعات المؤينة.
عند التشعيع بجرعات تتراوح بين 1-10 غراي، يتطور شكل نموذجي من مرض الإشعاع الحاد، حيث يحدث الضرر الأولي نخاع العظم (متلازمة نخاع العظم ). في نطاق الجرعة من 10-20 غراي يحدث معوية (غثيان، قيء، إسهال دموي، ارتفاع درجة حرارة الجسم، العلوص الشللي الكامل والانتفاخ)، بجرعات 20-80 غراي - سام (وعائي) (اضطرابات في الأمعاء والكبد، شلل جزئي في الأوعية الدموية، عدم انتظام دقات القلب، نزيف، تسمم شديد وذمة دماغية) وبجرعات تزيد عن 80 غراي - الأشكال الدماغية لمرض الإشعاع ( متلازمة الشلل المتشنجة، اضطراب الدورة الدموية والليمفاوية في الجهاز العصبي المركزي، لهجة الأوعية الدموية والتنظيم الحراري. الاضطرابات الوظيفية في الجهاز الهضمي والبولي، وانخفاض تدريجي في ضغط الدم).
طريقة تطور المرض:
خلال مسار المرض، يتم تمييز أربع مراحل: 1) رد الفعل الحاد الأولي؛ 2) الرفاه السريري الخيالي (المرحلة الكامنة)؛ 3) ارتفاع المرض. 4) الانتعاش.
1) مرحلة التفاعل الحاد الأولييتطور جسم الإنسان تبعاً للجرعة مباشرة بعد التشعيع. حدوث بعض الإثارة والصداع والضعف العام. ثم تحدث اضطرابات عسر الهضم (الغثيان والقيء وفقدان الشهية)، وزيادة عدد الكريات البيضاء العدلة مع التحول إلى اليسار، قلة اللمفاويات. لوحظت زيادة في استثارة الجهاز العصبي وتقلبات في ضغط الدم ومعدل ضربات القلب وما إلى ذلك. يؤدي تنشيط الجهاز النخامي الكظري إلى زيادة إفراز الهرمونات من قشرة الغدة الكظرية
تشيتشنيكوف.
مدة مرحلة التفاعل الحاد الأولية هي 1-3 أيام.
2) مرحلة الصحة السريرية الوهميةتتميز بإدراج ردود الفعل التعويضية الوقائية. وفي هذا الصدد، تصبح صحة المرضى مرضية، وتختفي علامات المرض المرئية سريريًا. تعتمد مدة المرحلة الكامنة على جرعة الإشعاع وتتراوح من 10-15 يومًا إلى 4-5 أسابيع.
مع جرعات صغيرة نسبيًا (تصل إلى 1 غراي)، لا تتطور التفاعلات الوظيفية الخفيفة الأولية إلى صورة سريرية كاملة ويقتصر المرض على ظاهرة تلاشي التفاعلات الأولية. في الأشكال الشديدة جدًا من الضرر، لا توجد مرحلة كامنة على الإطلاق.
ومع ذلك، في هذا الوقت، يزداد الضرر الذي يلحق بنظام الدم: تتطور قلة اللمفاويات في الدم المحيطي، وينخفض محتوى الخلايا الشبكية والصفائح الدموية. يتطور الدمار (عدم التنسج) في نخاع العظم.
3) مرحلة ذروة المرضيتميز بحقيقة أن صحة المرضى تتدهور بشكل حاد مرة أخرى، ويزداد الضعف، وترتفع درجة حرارة الجسم، ويظهر النزيف والنزيف في الجلد والأغشية المخاطية والجهاز الهضمي والدماغ والقلب والرئتين. نتيجة لاضطرابات التمثيل الغذائي واضطرابات عسر الهضم، ينخفض وزن الجسم بشكل حاد. تتطور قلة الكريات البيض العميقة ونقص الصفيحات وفقر الدم الوخيم. يزيد ESR. هناك دمار في النخاع العظمي مع ظهور علامات التجدد الأولية. ويلاحظ نقص بروتينات الدم، نقص ألبومين الدم، زيادة النيتروجين المتبقي وانخفاض مستويات الكلوريد. يتم قمع المناعة، مما يؤدي إلى تطور المضاعفات المعدية والعدوى الذاتية والتسمم الذاتي.
تتراوح مدة مرحلة المظاهر السريرية الواضحة من عدة أيام إلى 2-3 أسابيع. وعند التعرض لجرعة تزيد عن 2.5 غراي دون علاج، فإن الوفاة ممكنة.
4) مرحلة التعافيتتميز بالتطبيع التدريجي للوظائف الضعيفة، والحالة العامة للمرضى تتحسن بشكل ملحوظ. تنخفض درجة حرارة الجسم إلى وضعها الطبيعي، وتختفي المظاهر النزفية وعسر الهضم، ومن الشهر الثاني إلى الخامس تعود وظيفة العرق والغدد الدهنية إلى طبيعتها، ويستأنف نمو الشعر. تتم استعادة معايير الدم والتمثيل الغذائي تدريجيا.
وتتراوح فترة التعافي من 3 إلى 6 أشهر في الحالات الشديدة، ويمكن أن يستمر الضرر الإشعاعي لمدة 1-3 سنوات، وقد يصبح المرض مزمنًا.
الآثار طويلة المدى للإشعاعيمكن أن تتطور بعد عدة سنوات وتكون غير ورم أو ورم في الطبيعة.
تشمل الأشكال غير الورمية في المقام الأول انخفاض متوسط العمر المتوقع، وحالات نقص التنسج في الأنسجة المكونة للدم، والأغشية المخاطية للأعضاء الهضمية، والجهاز التنفسي، والجلد والأعضاء الأخرى؛ العمليات المتصلبة (تليف الكبد، تصلب الكلية، تصلب الشرايين، إعتام عدسة العين الإشعاعي، وما إلى ذلك)، وكذلك الحالات غير الهرمونية (السمنة، دنف الغدة النخامية، مرض السكري الكاذب).
أحد الأشكال الشائعة للعواقب طويلة المدى للإصابات الإشعاعية هو تطور الأورام في الأعضاء الحرجة التي تتعرض لإشعاع ألفا وبيتا، بالإضافة إلى سرطان الدم الإشعاعي.
2. حالات نقص السكر في الدم. أنواع. آليات التنمية. عواقب على الجسم. غيبوبة نقص السكر في الدم.
نقص السكر في الدم هو انخفاض في مستويات السكر في الدم أقل من المعدل الطبيعي. يتطور نتيجة عدم تناول كمية كافية من السكر في الدم، أو التخلص منه بشكل سريع، أو نتيجة لكليهما.
رد فعل نقص السكر في الدم- استجابة الجسم للانخفاض الحاد المؤقت في مستوى HPC عن المعدل الطبيعي.
الأسباب:
♦ فرط حاد في إفراز الأنسولين بعد 2-3 أيام من بدء الصيام.
♦ فرط حاد في إفراز الأنسولين بعد عدة ساعات من تناول الجلوكوز (لأغراض تشخيصية أو علاجية، وكذلك بعد الإفراط في تناول الحلويات، خاصة عند كبار السن والشيخوخة).
المظاهر: انخفاض مستوى GPC، شعور طفيف بالجوع، ارتعاش العضلات، عدم انتظام دقات القلب. تكون هذه الأعراض خفيفة أثناء الراحة وتصبح واضحة مع النشاط البدني الإضافي أو الإجهاد.
إحدى السمات المميزة للإصابات الإشعاعية هي أنه عند الأشخاص، بعد 10 إلى 20 سنة أو أكثر من التشعيع، تظهر تغييرات مختلفة، والتي تسمى العواقب طويلة المدى للإشعاع، مرة أخرى في "المتعافين" ويبدو أنهم تعافوا تمامًا من الإصابة الإشعاعية في الجسم. من سمات الأمراض المرتبطة بالعواقب طويلة المدى أنها تحدث بعد التشعيع المحلي والعام (الداخلي والخارجي). هناك عواقب جسدية وجينية على المدى الطويل. رئيسي جسديعواقب التشعيع هي انخفاض في متوسط العمر المتوقع، وحدوث سرطان الدم، والأورام الخبيثة، وإعتام عدسة العين، والعقم.
هناك أشكال غير ورمية وورمية ذات عواقب طويلة المدى.
أشكال غير الورم تشمل ثلاثة أنواع من العمليات المرضية:
1. حالات نقص التنسج - تتطور بشكل رئيسي في الأنسجة المكونة للدم والأغشية المخاطية للأعضاء الهضمية والجهاز التنفسي والجلد والأعضاء الأخرى. تحدث هذه الاضطرابات مع تراكم جرعات عالية من الإشعاع (3-10 غراي) أثناء تشعيع غاما الخارجي والأضرار الناجمة عن النويدات المشعة المدمجة. الاضطرابات الرئيسية هي: فقر الدم الناقص أو المفرط، قلة الكريات البيض، ضمور الغشاء المخاطي للمعدة والأمعاء، التهاب المعدة الناتج عن نقص أو فرط الحموضة، ضمور الغدد التناسلية والعقم (العقم).
2. العمليات المتصلبة . يحدث تلف واسع النطاق ومبكر لشبكة الأوعية الدموية للأعضاء المشععة، ويتطور نمو بؤري أو منتشر للنسيج الضام في مكان الخلايا المتني الميتة. الاضطرابات الرئيسية: تليف الكبد، وتصلب الكلية، وتصلب الرئة، وتصلب الشرايين، والتهاب الجلد الإشعاعي، وإعتام عدسة العين الإشعاعي، ونخر العظام، وتلف الجهاز العصبي.
3. الظروف غير الهرمونية تتطور دون الاعتماد على الجرعة بشكل واضح. تشمل مظاهر الاضطرابات الهرمونية السمنة، دنف الغدة النخامية، مرض السكري الكاذب، التغيرات الكيسي في المبيض، التغيرات المرضية في الدورات الجنسية، تضخم الغشاء المخاطي للرحم، حمة الغدد الثديية (التي يمكن أن تؤدي إلى تطور الأورام)، آفات الغدد الثديية. الغدة الدرقية (قصور الغدة الدرقية، الأورام)، مرض السكري، مرض السكري، الخ.
أشكال الورم.وتشمل هذه الأورام التي تتطور بآلية مباشرة (تحدث في كثير من الأحيان أثناء التشعيع باستخدام بواعث ألفا وبيتا مدمجة) - أورام العظام والكبد والكلى والرئتين والجلد. نوع آخر هو الأورام غير الهرمونية بسبب خلل في وظيفة الغدد الصماء - أورام الرحم والمبيض وهلام البروستاتا والغدد الصماء نفسها. وأخيرا، هناك أورام من أصل معقد تنشأ نتيجة لمزيج من الآليات المباشرة والخلل الهرمونية - سرطان الدم، أورام الغدد الثديية.
دعونا ننظر إلى الرئيسي عواقب جسدية طويلة المدى. والأكثر شيوعا من الآثار الطويلة الأجل هو انخفاض متوسط العمر المتوقع. تم الكشف عن وجود علاقة طردية بين جرعة الإشعاع ودرجة تقصير دورة الحياة. لقد ثبت تجريبياً أنه عند تعرض البشر للإشعاع لمرة واحدة، فإن انخفاض متوسط العمر المتوقع هو 0.1-1.5 يوم لكل ملي سيفرت. إذا لم يعمل الإشعاع على الفور، ولكن لفترة طويلة، طوال الحياة، بشكل مستمر، فيمكن تسجيل انخفاض في الحياة، بدءًا من الجرعات الأسبوعية الإجمالية البالغة 10 راد من إشعاع جاما أو 1 راد من تشعيع النيوترونات. يرجع تقصير أعمار الناجين من القصف الذرّي على هيروشيما وناغازاكي إلى زيادة حالات الإصابة بسرطان الدم والأورام. يشير تقرير لجنة الأمم المتحدة لعام 1964 إلى أن معدل الإصابة بسرطان الدم في اليابان في الفترة من 1946 إلى 1960 ارتفع من 10.7 إلى 28 لكل مليون نسمة. علاوة على ذلك، فإن احتمالية الإصابة بالمرض تنخفض مع زيادة المسافة من مركز الانفجار، أي. مع تخفيض الجرعة.
الأورام الخبيثةتحت تأثير الإشعاع يمكن أن يحدث في جميع الأعضاء تقريبًا. لوحظ في أغلب الأحيان سرطان الدم، الذي يحدث بعد 5-25 سنة من التشعيع. تزيد نسبة الإصابة بسرطان الدم لدى المرضى الذين يخضعون للإشعاع بنسبة 5-10 مرات مقارنة بالمرضى الذين لا يخضعون للإشعاع. وفي نطاق 3-15 غراي، يتوافق كل غراي مع زيادة في معدل الإصابة بمقدار 50 حالة لكل مليون شخص سنويًا.
وفي وقت لاحق، تظهر أنواع أخرى من السرطان (سرطان الغدة الدرقية، الثدي، المبيض، المعدة، وسرطان الرئة)، وذلك بشكل رئيسي نتيجة التعرض للإشعاع العام. أورام الجلد والعظام هي نتيجة للإشعاع الموضعي - الخارجي (الجلد) أو الداخلي (العظام). مع التعرض المزمن لجرعات منخفضة، يكون تطور الأورام الخبيثة أقل بمقدار 3-10 مرات من التعرض مرة واحدة لنفس الجرعة. بسبب الخصائص التشريحية والفسيولوجية والحساسية الكبيرة لآثار الإشعاعات المؤينة، يكون جسم الأطفال في خطر أكبر (كما يمكن رؤيته في مثال سرطان الغدة الدرقية لدى الأطفال). كما أن الوقت الذي يستغرقه ظهور السرطان عند الأطفال يقل أيضًا مقارنة بالبالغين.
ظهور إعتام عدسة العين (الغيوم) للعدسة– نتيجة نموذجية طويلة المدى لتشعيع الجسم بالكامل أو التشعيع الموضعي للعين والعدسة. يظهر إعتام عدسة العين بشكل خاص أثناء تشعيع النيوترونات لفترة طويلة. في هيروشيما، حدث إعتام عدسة العين في 25-30٪ من الحالات لدى أولئك الذين كانوا على بعد 4 كم من مركز الانفجار (بعد عدة أشهر وحتى 12 عامًا أو أكثر). الحد الأدنى لجرعة الأشعة السينية للتعرض الواحد هو 2 غراي؛ ومع التعرض المزمن على مدى عدة سنوات من التشعيع، يتطور إعتام عدسة العين عند جرعات تتجاوز 0.3 سيفرت سنويًا.
وتشمل أيضًا التأثيرات طويلة المدى للإشعاع تصلب الكليةتتطور نتيجة تلف أنسجة الكلى واستبدالها بالنسيج الضام. الزيادة المستمرة في ضغط الدم، وهي سمة من سمات الإصابة الإشعاعية، تعتمد إلى حد كبير على تطور تصلب الكلية.
تنقسم التأثيرات البيولوجية الإشعاعية لتشعيع الكائن الحي إلى عتبة (غير عشوائية) وغير عتبة (عشوائية). ينبغي النظر في التأثيرات الإشعاعية ذات الطبيعة غير العشوائية، أولاً وقبل كل شيء، مرض الإشعاع الحاد، وتلف الجلد الموضعي (الحروق)، وإعتام عدسة العين الإشعاعي، والتعقيم، والأضرار التنكسية للأنسجة المختلفة. في هذه الحالة، هناك قيمة عتبة معينة لجرعة الإشعاع (على سبيل المثال، عند التعرض لمرة واحدة للإشعاع بمقدار 100 راد)، والتي لا يلاحظ أدناه أي تأثير مرئي للإشعاع.
الاضطرابات مثل الأورام في مواقع مختلفة، وسرطان الدم، والتأثيرات الوراثية، والتخلف العقلي، والتشوهات هي ذات طبيعة عشوائية وغير عتبة. احتمال حدوث هذه الآفات موجود عند أقل جرعات من الإشعاع.
تأثير الإشعاع المؤين على الدهون. الدهون هي مواد عضوية تشبه الدهون وغير قابلة للذوبان في الماء. إنها جزء من الأغشية البيولوجية وتلعب أيضًا دور العناصر الغذائية الاحتياطية في الجسم، والتي تتراكم في أجزاء معينة من الجسم.
الدهون هي أساس أغشية الخلايا. تحدث العديد من عمليات التمثيل الغذائي الخلوي في الأغشية. لذلك، فإن بيروكسيد الدهون، الذي يمكن أن يحدث بسبب التشعيع، يستلزم تغييرا في العمليات الكيميائية الحيوية في الخلية، وانتهاك سلامة الغشاء الخارجي يؤدي إلى تحول في التوازن الأيوني للخلية.
إن تأثير الإشعاع المؤين على الدهون والتغيرات التي يمكن أن تحدث في الخلايا أثناء التشعيع تنعكس في الملحق ب1.
تأثير الإشعاعات المؤينة على الكربوهيدرات. تعتبر الكربوهيدرات (السكريات) مصدرًا للطاقة في الجسم. باعتبارها احتياطيًا للطاقة، فهي موجودة في جسم الإنسان على شكل الجليكوجين. يمكن تمثيل الصيغة العامة للكربوهيدرات على أنها C n (H 2 O) m. معظم الكربوهيدرات الطبيعية هي مشتقات من الأشكال الدورية للسكريات الأحادية. وتحت تأثير الإشعاع يمكن فصل ذرة الهيدروجين عن جزيء الكربوهيدرات. في هذه الحالة، يتم تشكيل الجذور الحرة، ثم البيروكسيدات. نتيجة للتشعيع، من الممكن تصنيع مادة عضوية من منتجات تحلل الكربوهيدرات، مما يمنع تخليق الحمض النووي والبروتين ويمنع انقسام الخلايا.
يؤدي تدمير الكربوهيدرات إلى تقليل احتياطيات المواد التي تعتبر مصادر للطاقة في الجسم، مما قد يؤثر على عمل العديد من الأجهزة الحيوية في الجسم.
تأثير الإشعاعات المؤينة على الأنسجة والأعضاء وأجهزة الجسم. مجموعات من الخلايا في كائن متعدد الخلايا، متشابهة في الأصل والبنية والوظيفة، جنبًا إلى جنب مع المادة بين الخلايا التي تشكل الأنسجة.
في البشر، هناك أربعة أنواع من الأنسجة: الظهارية، الضامة، العضلية والعصبية. تشكل الأنسجة الأعضاء (القلب والكلى والكبد والمعدة وغيرها). تعتمد الخلايا التي يتكون منها النسيج أو العضو على بعضها البعض وعلى البيئة.
توفر أجهزة الأعضاء (الهيكل العظمي، الجهاز الهضمي، المكونة للدم، وما إلى ذلك) الوظائف الحيوية للجسم.
تعتمد استجابة الأنسجة أو الأعضاء أو أجهزة الجسم البشرية للتعرض للإشعاع على الاضطرابات التي تظهر في الخلايا التي بنيت منها. ومع ذلك، فإن رد الفعل على عمل الإشعاعات المؤينة لا يقتصر على مجموع التأثيرات التي تحدث عند تشعيع الخلايا. حجم المنطقة المشععة من الجسم، وخصائص هيكلها وعملها، وكثافة الدورة الدموية وعوامل أخرى تؤثر أيضًا على الحساسية الإشعاعية للأنسجة أو الأعضاء أو أجهزة الجسم
الحساسية الإشعاعية للأعضاء والأنسجة. ترتبط التأثيرات الإشعاعية التي تحدث في الأنسجة والأعضاء البيولوجية البشرية ارتباطًا مباشرًا بتلف وأحيانًا موت الخلايا التي تتكون منها. وفي الوقت نفسه، تتمتع الخلايا بقدرة فريدة على الشفاء الذاتي، ومع جرعات صغيرة من الإشعاع، تتمكن الأنسجة والأعضاء من استعادة وظائفها.
تؤخذ الحساسية النسبية للأنسجة والأعضاء البشرية لعمل الإشعاعات المؤينة (حساسيتها الإشعاعية)، كما ذكرنا سابقًا، في الاعتبار باستخدام معاملات الوزن للأنسجة والأعضاء (W T).
بناءً على قدرتها على الانقسام، تنقسم جميع خلايا الجسم البشري إلى منقسمة، ومنقسمة ضعيفة، وغير منقسمة (الملحق ب3). في مرحلة مبكرة من تطور الكائن الحي، تكون جميع الخلايا قادرة على الانقسام. أثناء نمو الكائن الحي، تنشأ اختلافات بين الخلايا، وتفقد بعض الخلايا القدرة على الانقسام. تكون الخلايا المنقسمة أقل مقاومة للإشعاع المؤين من الخلايا غير المنقسمة.
تتكون أعضاء تكون الدم (نخاع العظم والغدد الليمفاوية والطحال) والهضم (الأغشية المخاطية للمعدة والأمعاء) والغدد التناسلية (الخصيتين والمبيضين) من خلايا سريعة الانقسام وهي من بين الأعضاء الأكثر حساسية للإشعاع. وللسبب نفسه، يكون الكائن الحي الناضج أكثر مقاومة للإشعاع من الكائن النامي لدى الطفل أو المراهق
عند تناول مستويات عالية من الجرعات الممتصة، تحدث أضرار جسيمة في الأنسجة والأعضاء البشرية. يصف الملحق ب4 الاضطرابات التي تمت ملاحظتها بشكل رئيسي عند المستويات العالية من الجرعات الممتصة من إشعاع جاما أو الأشعة السينية الناتجة عن التعرض الخارجي مرة واحدة للإشعاع على جسم الإنسان.
في المرضى الذين عانوا من مرض الإشعاع الحاد، قد تستمر التأثيرات المتبقية لفترة طويلة، وأحيانًا طوال حياتهم، وقد تتطور عواقب طويلة المدى.
غالبًا ما تظهر التأثيرات المتبقية على شكل نقص تنسج وانحطاط الأنسجة التي تضررت بشدة بسبب التشعيع. إنها عواقب الترميم غير الكامل للضرر الذي يكمن وراء الآفة الحادة: نقص الكريات البيض، وفقر الدم، واضطرابات المناعة، والعقم، وما إلى ذلك. وفي المقابل، فإن العواقب طويلة المدى هي تطور عمليات مرضية جديدة، والتي كانت علاماتها غائبة في الحالات الحادة الفترة، مثل إعتام عدسة العين، والتغيرات المتصلبة، والعمليات التنكسية، والأورام، وانخفاض متوسط العمر المتوقع. قد يصاب نسل الوالدين المشععين بعواقب وراثية نتيجة للطفرات في الخلايا الجرثومية.
من بين أشكال علم الأمراض الإشعاعي البعيد ما يلي:
عواقب غير ورمية على المدى الطويل.
آثار مسرطنة.
انخفاض متوسط العمر المتوقع.
الآثار طويلة المدى غير الورمية للإشعاع
تعد العواقب طويلة المدى غير الورمية (غير العشوائية) من بين التأثيرات الحتمية للإشعاع، والتي تعتمد شدتها بشكل أساسي على درجة النقص في عدد الخلايا في الأنسجة المقابلة (عمليات نقص التنسج). تشمل أهم مكونات مجموعة الأسباب التي تحدد تطور العواقب طويلة المدى للإشعاع تلف الأوعية الدموية الصغيرة واضطرابات دوران الأوعية الدقيقة، مما يؤدي إلى تطور نقص الأكسجة في الأنسجة والأضرار الثانوية للأعضاء المتني. كما أن النقص الخلوي في الأنسجة التي يكون فيها التكاثر غير كافٍ لتجديد عدد الخلايا التي تم قتلها بعد التشعيع (النسيج الضام الرخو، الغدد التناسلية، وما إلى ذلك)، واستمرار التغيرات التي حدثت أثناء التشعيع في خلايا الأنسجة غير المتكاثرة والمتكاثرة ببطء، من الأسباب أيضًا بارِز.
في معظم الأنسجة غير الحرجة، من غير المرجح أن تحدث تأثيرات حادة طويلة المدى بعد التعرض الكلي قصير المدى. الجرعات التي ليست مميتة تمامًا أثناء التشعيع العام، كقاعدة عامة، لا تتجاوز عتبة التسامح للأنسجة غير الحرجة ولا يمكن أن تؤدي إلى نقص كبير في الخلايا فيها (يمكن استدعاء العدسة والخصيتين استثناءات لهذه القاعدة العامة) . في الأنسجة الحرجة، عادةً ما تقوم عمليات التجدد، إذا لم يمت الكائن الحي، باستعادة التركيب الخلوي بسرعة كبيرة. ولذلك، فإن العواقب طويلة المدى التي تنشأ بسبب نقص الخلايا هي أكثر شيوعًا بالنسبة للتشعيع الموضعي، عندما تتمكن الأنسجة المقاومة للإشعاع نسبيًا من امتصاص جرعات تتجاوز قدرتها على التحمل. إن تطور هذه التغييرات في التفاعل مع العمليات الطبيعية المرتبطة بالعمر يحدد تطور الاضطرابات الوظيفية. يمكن أن تظهر العواقب طويلة المدى للإصابة بالإشعاع على أنها اضطرابات وظيفية في الأجهزة التنظيمية: الجهاز العصبي والغدد الصماء والقلب والأوعية الدموية (متلازمة الوهن العصبي وخلل التوتر العضلي الوعائي).
تشمل التأثيرات غير العشوائية طويلة المدى أيضًا بعض العمليات المفرطة التنسج التي تتطور كرد فعل تعويضي لانخفاض وظائف نوع معين من الخلايا. مثل هذه التفاعلات هي سمة من سمات أعضاء الغدد الصماء. على سبيل المثال، تضخم بؤري في أنسجة الغدة الدرقية مع تلف أجزاء أخرى منه في حالة دمج اليود المشع.
الآثار المسببة للسرطان للإشعاع
التسرطن الإشعاعي هو أحد التأثيرات العشوائية. السبب الرئيسي للتحول الخبيث للخلية المشععة هو الضرر غير المميت للمادة الوراثية. في بداية دراسة التسرطن الإشعاعي، كانت الفكرة السائدة هي أن السبب المباشر للتحول الخبيث للخلية هو طفرة نشأت نتيجة امتصاص جزء من الطاقة الإشعاعية من قبل الجزء المقابل من جينوم الخلية. وفي حين أن هذا قد يكون هو الحال في بعض الحالات، إلا أن هناك احتمالات أخرى أكثر احتمالا.
الفرضية الأكثر شيوعًا هي أن عدم استقرار الحمض النووي النووي يزداد تحت تأثير الإشعاع. في عملية إصلاح الأضرار غير المميتة، تنشأ ظروف تعزز إدراج فيروس الورم في جينوم الخلية الجسدية أو تنشيط فيروس الورم الذي كان بالفعل في حالة مكبوتة كجزء من الجينوم، يليه تحول سرطاني .
يمكن تسهيل التحول الخبيث للخلية التي تظل قابلة للحياة بعد التشعيع من خلال ملامستها لكمية كبيرة من المخلفات الخلوية. بسبب الأضرار التي لحقت بهياكل الغشاء، قد تتغير حساسية الخلايا للتأثيرات التنظيمية للهرمونات والمثبطات وما إلى ذلك.
اضطرابات التنظيم الهرموني هي العوامل التي تساهم في التحول الخبيث للخلايا. وهذا العامل مهم بشكل خاص أثناء التلوث الإشعاعي الداخلي، عندما تؤثر النويدات المشعة على الغدة لفترة طويلة، مما يعطل إنتاجها للهرمونات التي تؤثر على وظائف الأعضاء الأخرى. ونتيجة لذلك، يتم تهيئة الظروف لحدوث ورم يعتمد على الهرمونات (على سبيل المثال، ورم الغدة النخامية في الحيوانات التي تعاني من نقص تنسج الغدة الدرقية الناجم عن إدخال 131I). تعتبر الغدة الدرقية عضوًا مهمًا في تكوين أمراض طويلة المدى عندما تدخل منتجات الانشطار النووي إلى الجسم.
تساهم الاضطرابات المناعية الناجمة عن الإشعاع أيضًا في تطور الورم، ونتيجة لذلك يتم تسهيل تطور الورم ليس فقط من الخلايا التي تحولت عن طريق الإشعاع، ولكن أيضًا من الخلايا التي نشأت فيها طفرات تلقائيًا أو تحت تأثير عوامل أخرى. .
تتراوح الفترة الكامنة بين التعرض للإشعاع وظهور الورم في المتوسط من 5 إلى 10 سنوات، ولكنها قد تصل في بعض الحالات إلى 35 عامًا (سرطان الثدي).
ويقدر احتمال الإصابة بالورم نتيجة التعرض للإشعاع بحالة إضافية واحدة لكل 20 شخصًا يتعرضون لجرعة قدرها 1 غراي. يكون الخطر النسبي للإصابة بالورم الخبيث طوال الحياة أعلى بالنسبة لأولئك الذين تعرضوا له في مرحلة الطفولة. يعتمد إنتاج الأورام لكل وحدة جرعة على عدد من العوامل، مثل جودة الإشعاع (يمكن أن يتجاوز RBE للنيوترونات لخطر الأورام الخبيثة بعد التشعيع بجرعات منخفضة 10)، ومعدل الجرعة، وما إلى ذلك.
تقصير العمر المتوقع
يمكن أن يكون متوسط العمر المتوقع (ALS) للأفراد الذين يشكلون هذه الفئة من المؤشرات الأساسية للحالة الصحية للسكان. أحد المظاهر المهمة للعواقب الطويلة الأجل للإشعاع هو على وجه التحديد انخفاض متوسط العمر المتوقع.
وتتراوح في القوارض من 1 إلى 5% لكل 1 غراي. مع التعرض طويل الأمد لجرعات منخفضة من إشعاع غاما، لوحظ انخفاض في متوسط العمر المتوقع لدى القوارض بدءًا من جرعة يومية قدرها 0.01 غراي، وكان إجمالي الجرعة المتراكمة، وبعدها بدأ الانخفاض في متوسط العمر المتوقع يظهر بشكل موثوق. ما لا يقل عن 2 غراي (بالنسبة للنيوترونات، كانت قيم الجرعة اليومية وإجمالي الجرعات المتراكمة التي انخفض فيها متوسط العمر المتوقع أصغر من حيث الحجم).
عند تحليل ظاهرة انخفاض العمر، ليس من الممكن تحديد أي عملية مرضية نموذجية تؤدي مباشرة إلى الحيوانات المشععة إلى الموت المبكر. في الحالات التي يمكن أن يرتبط فيها سبب الوفاة لدى الأفراد ببعض العمليات المرضية المحددة، فقد تكون أزمة الأوعية الدموية، والأورام، والتغيرات المتصلبة، وسرطان الدم، وما إلى ذلك.
يعتبر السبب الرئيسي لانخفاض متوسط العمر المتوقع بعد التشعيع بجرعات شبه مميتة حاليًا هو تلف الشعيرات الدموية والشرايين الصغيرة، واضطرابات دوران الأوعية الدقيقة التي تؤدي إلى نقص الأكسجة وموت الخلايا المتني، خاصة في الأعضاء المناعية والغدد الصماء. جزئيًا، قد يرجع انخفاض متوسط العمر المتوقع إلى التطور المتكرر للأورام الخبيثة لدى الأفراد الذين تعرضوا للإشعاع.
يمكن أن يكون الانخفاض في متوسط العمر المتوقع للإنسان، وفقًا لتقديرات مختلفة، من 100 إلى 1000 يوم لكل 1 غراي في حالة تعرض واحد قصير الأجل وحوالي 8 أيام في حالة التعرض المزمن. في الوقت نفسه، كما لوحظ بالفعل، عند تناول جرعات أقل من 2 غراي، فإن وجود انخفاض في متوسط العمر المتوقع لا يعترف به جميع الباحثين.
متوسط العمر المتوقع لأخصائيي الأشعة في الفترة 1932 - 1942. كان في المتوسط 60.5 سنة مقابل 65.7 سنة لأطباء التخصصات الأخرى، أي أنها كانت أقل بـ 5.2 سنة. تظهر الحسابات أنه على مدى 35 عامًا من الممارسة، يمكن أن تكون الجرعة المتراكمة من قبل أطباء الأشعة في ذلك الوقت 5 غراي.
كانت الأسباب الأكثر شيوعًا للوفاة المبكرة هي الأورام، بما في ذلك سرطان الدم، الذي كان معدل الوفيات بسببه أعلى بثلاث مرات من معدل الوفيات بين السكان البالغين الآخرين، والتغيرات التنكسية، والعمليات المعدية، وما إلى ذلك. بعد عام 1945، نتيجة لإدخال الحماية المضادة للإشعاع اختفت المقاييس والاختلافات في متوسط العمر المتوقع لأخصائيي الأشعة وأطباء التخصصات الأخرى.
يتلقى الشخص الجزء الأكبر من الإشعاعات المؤينة من مصادر الإشعاع الطبيعية. معظمها بحيث يكون من المستحيل تمامًا تجنب التعرض للإشعاع منها. على مدار تاريخ الأرض، تصل أنواع مختلفة من الإشعاع إلى سطح الأرض من الفضاء وتأتي من المواد المشعة الموجودة في القشرة الأرضية.
يتعرض الإنسان للإشعاع بطريقتين. يمكن أن تكون المواد المشعة خارج الجسم وتشعها من الخارج؛ في هذه الحالة نتحدث عنها التشعيع الخارجي
. أو قد ينتهي بها الأمر في الهواء الذي يتنفسه الشخص، أو في الطعام أو الماء، ثم تدخل الجسم. تسمى طريقة التشعيع هذه داخلي.
الإشعاع بطبيعته ضار بالحياة. يمكن للجرعات المنخفضة من الإشعاع أن "تطلق" سلسلة من الأحداث غير المفهومة بشكل كامل تؤدي إلى الإصابة بالسرطان أو الضرر الجيني. عند تناول جرعات عالية، يمكن للإشعاع أن يدمر الخلايا ويتلف أنسجة الأعضاء ويسبب الموت السريع للجسم.
عادة ما يظهر الضرر الناجم عن الجرعات العالية من الإشعاع خلال ساعات أو أيام. ومع ذلك، فإن السرطان يظهر بعد سنوات عديدة من التشعيع - عادة ليس قبل عقد أو عقدين من الزمن. والتشوهات الخلقية والأمراض الوراثية الأخرى الناجمة عن تلف الجهاز الوراثي، بحكم تعريفها، تظهر فقط في الأجيال التالية أو اللاحقة: هؤلاء هم الأطفال والأحفاد وأحفاد أبعد من الفرد المعرض للإشعاع.
في حين أن تحديد التأثيرات المباشرة ("الحادة") للجرعات العالية من الإشعاع ليس بالأمر الصعب، فإن اكتشاف التأثيرات طويلة المدى للجرعات المنخفضة من الإشعاع يكون دائمًا أمرًا صعبًا للغاية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن ظهورها يستغرق وقتًا طويلاً جدًا. ولكن حتى لو تم اكتشاف بعض التأثيرات، فمن الضروري أيضًا إثبات أنها تفسر بفعل الإشعاع، حيث أن السرطان وتلف الجهاز الوراثي يمكن أن يكون سببهما ليس فقط الإشعاع، ولكن أيضًا العديد من الأسباب الأخرى.
لإحداث ضرر حاد بالجسم، يجب أن تتجاوز الجرعات الإشعاعية مستوى معينًا، لكن لا يوجد سبب للاعتقاد بأن هذه القاعدة تنطبق في حالة حدوث عواقب مثل السرطان أو تلف الجهاز الوراثي. على الأقل من الناحية النظرية، أصغر جرعة كافية لهذا الغرض. لكن في الوقت نفسه، لا تؤدي أي جرعة من الإشعاع إلى هذه العواقب في جميع الحالات. حتى مع وجود جرعات كبيرة نسبيا من الإشعاع، ليس كل الناس محكوم عليهم بهذه الأمراض: فآليات الإصلاح العاملة في جسم الإنسان عادة ما تقضي على جميع الأضرار. وبنفس الطريقة، فإن أي شخص يتعرض للإشعاع ليس بالضرورة أن يصاب بالسرطان أو يصبح حاملاً للأمراض الوراثية؛ ومع ذلك، فإن احتمال أو خطر حدوث مثل هذه العواقب أكبر بالنسبة له منه بالنسبة للشخص الذي لم يتعرض للإشعاع. ويكون هذا الخطر أكبر كلما زادت جرعة الإشعاع.
يحدث الضرر الحاد لجسم الإنسان عند تناول جرعات كبيرة من الإشعاع. وبشكل عام، يكون للإشعاع تأثير مماثل فقط بدءًا من حد أدنى معين أو جرعة "عتبة" من الإشعاع.
استجابة الأنسجة والأعضاء البشرية للإشعاع ليست هي نفسها، والاختلافات كبيرة جدا. ويعتمد حجم الجرعة، الذي يحدد شدة الضرر الذي يلحق بالجسم، على ما إذا كان الجسم يستقبلها مرة واحدة أو على عدة جرعات. تتمكن معظم الأعضاء من شفاء الضرر الإشعاعي بدرجة أو بأخرى، وبالتالي تتحمل سلسلة من الجرعات الصغيرة بشكل أفضل من نفس جرعة الإشعاع الإجمالية المتلقاة في وقت واحد.
تأثير الإشعاعات المؤينة على الخلايا الحية
الجسيمات المشحونة. تفقد جسيمات أ وب التي تخترق أنسجة الجسم الطاقة بسبب التفاعلات الكهربائية مع إلكترونات الذرات التي تمر بالقرب منها. (تنقل الأشعة السينية والأشعة السينية طاقتها إلى المادة بعدة طرق، مما يؤدي في النهاية أيضًا إلى تفاعلات كهربائية).
التفاعلات الكهربائية. وفي غضون فترة زمنية تبلغ حوالي عشرة تريليونات من الثانية بعد وصول الإشعاع المخترق إلى الذرة المقابلة في أنسجة الجسم، ينفصل إلكترون عن تلك الذرة. وهذا الأخير مشحون بشحنة سالبة، وبالتالي فإن بقية الذرة المحايدة في البداية تصبح مشحونة بشكل إيجابي. هذه العملية تسمى التأين. يمكن للإلكترون المنفصل أن يزيد من تأين الذرات الأخرى.
التغيرات الفيزيائية والكيميائية. عادةً لا يمكن للإلكترون الحر والذرة المتأينة البقاء على هذه الحالة لفترة طويلة، وعلى مدى العشرة مليارات من الثانية التالية، يشاركان في سلسلة معقدة من التفاعلات التي تؤدي إلى تكوين جزيئات جديدة، بما في ذلك الجزيئات شديدة التفاعل مثل " الشوارد الحرة."
التغيرات الكيميائية. وعلى مدى المليون من الثانية التالية، تتفاعل الجذور الحرة الناتجة مع بعضها البعض ومع جزيئات أخرى، ومن خلال سلسلة من التفاعلات لم يتم فهمها بالكامل بعد، يمكن أن تسبب تعديلًا كيميائيًا للجزيئات المهمة بيولوجيًا والضرورية لعمل الخلية الطبيعي.
التأثيرات البيولوجية. يمكن أن تحدث التغيرات البيوكيميائية في غضون ثوان أو عقود بعد التشعيع وتتسبب في موت الخلايا على الفور أو تغيرات في الخلايا يمكن أن تؤدي إلى السرطان.
وبطبيعة الحال، إذا كانت جرعة الإشعاع عالية بما فيه الكفاية، فإن الشخص الذي يتعرض لها سوف يموت. على أية حال، فإن الجرعات الكبيرة جدًا من الإشعاع التي تصل إلى 100 غراي تسبب ضررًا شديدًا للجهاز العصبي المركزي لدرجة أن الوفاة تحدث عادةً في غضون ساعات أو أيام قليلة. عند تناول جرعات تتراوح من 10 إلى 50 غراي لتشعيع الجسم بالكامل، قد لا يكون الضرر الذي يلحق بالجهاز العصبي المركزي شديدًا بما يكفي ليكون مميتًا، ولكن من المحتمل أن يموت الشخص المعرض خلال أسبوع إلى أسبوعين من نزيف الجهاز الهضمي. حتى مع الجرعات الأقل، قد لا تحدث أضرار جسيمة في الجهاز الهضمي أو قد يتمكن الجسم من التعامل معها، ومع ذلك قد تحدث الوفاة خلال شهر إلى شهرين من لحظة التشعيع، ويرجع ذلك أساسًا إلى تدمير خلايا نخاع العظم الأحمر - المكون الرئيسي لنظام المكونة للدم في الجسم : من جرعة تتراوح من 3 إلى 5 غراي مع تشعيع الجسم بالكامل، يموت ما يقرب من نصف الأشخاص الذين يتعرضون للإشعاع. وهكذا، في هذا النطاق من جرعات الإشعاع، تختلف الجرعات الكبيرة عن الجرعات الأصغر فقط في أن الوفاة تحدث مبكرًا في الحالة الأولى، وتأخرًا في الحالة الثانية.
في جسم الإنسان، تسبب التأثيرات المؤينة سلسلة من التغييرات القابلة للعكس وغير القابلة للعكس. آلية التأثير هي عمليات التأين وإثارة الذرات والجزيئات في الأنسجة. تلعب الجذور الحرة H و OH دورًا مهمًا في تكوين التأثيرات البيولوجية، والتي تتشكل نتيجة للتحلل الإشعاعي للمياه (يحتوي جسم الإنسان على ما يصل إلى 70٪ من الماء). تمتلك نشاطًا عاليًا، فهي تدخل في تفاعلات كيميائية مع جزيئات البروتين والإنزيمات وعناصر أخرى من الأنسجة البيولوجية، مما يؤدي إلى تعطيل العمليات الكيميائية الحيوية في الجسم. تتضمن العملية مئات وآلاف الجزيئات التي لا تتأثر بالإشعاع. ونتيجة لذلك، تنتهك عمليات التمثيل الغذائي، ويتباطأ نمو الأنسجة ويتوقف، وتظهر مركبات كيميائية جديدة ليست من سمات الجسم. وهذا يؤدي إلى تعطيل الوظائف الحيوية للأعضاء وأنظمة الجسم الفردية. تحت تأثير الإشعاعات المؤينة، يعاني الجسم من خلل في وظائف الأعضاء المكونة للدم، وزيادة نفاذية وهشاشة الأوعية الدموية، واضطرابات الجهاز الهضمي، وانخفاض مقاومة الجسم، والإرهاق، وانحطاط الخلايا الطبيعية إلى خلايا خبيثة، وما إلى ذلك. وتتطور التأثيرات على مدى فترات مختلفة من الوقت: من كسور الثواني إلى عدة ساعات وأيام وسنوات.
عادة ما يتم تقسيم تأثيرات الإشعاع إلى جسدية ووراثية. تظهر التأثيرات الجسدية على شكل مرض إشعاعي حاد ومزمن، وأضرار إشعاعية موضعية، مثل الحروق، وكذلك على شكل ردود فعل طويلة المدى للجسم، مثل سرطان الدم، والأورام الخبيثة، والشيخوخة المبكرة للجسم. . وقد تظهر التأثيرات الوراثية في الأجيال اللاحقة.
تتطور الآفات الحادة عند تعرض الجسم كله لأشعة غاما موحدة وجرعة ممتصة تزيد عن 0.25 غراي. بجرعة 0.25...0.5 غراي قد تحدث تغيرات مؤقتة في الدم، والتي تعود إلى طبيعتها بسرعة. في نطاق الجرعة 0.5...1.5 غراي، يحدث شعور بالتعب، وقد يعاني أقل من 10% ممن يتعرضون للقيء وتغيرات معتدلة في الدم. بجرعة 1.5...2.0 غراي، لوحظ شكل خفيف من مرض الإشعاع الحاد، والذي يتجلى في انخفاض طويل في عدد الخلايا الليمفاوية في الدم (قلة اللمفاويات)، ومن الممكن القيء في اليوم الأول بعد التشعيع. ولم يتم تسجيل أي حالة وفاة.
يحدث مرض الإشعاع ذو الخطورة المعتدلة عند جرعة 2.5...4.0 غراي. يعاني الجميع تقريبًا في اليوم الأول من الغثيان والقيء، وينخفض محتوى الكريات البيض في الدم بشكل حاد، ويظهر نزيف تحت الجلد، وفي 20٪ من الحالات يكون الموت ممكنًا، وتحدث الوفاة بعد 2...6 أسابيع من التشعيع.
عند تناول جرعة 4.0...6.0 غراي، يتطور شكل حاد من مرض الإشعاع، مما يؤدي إلى الوفاة في 50% من الحالات خلال الشهر الأول. عند تناول جرعات تتجاوز 6.0...9.0 غراي، في حوالي 100% من الحالات، ينتهي الشكل الشديد الخطورة من مرض الإشعاع بالوفاة بسبب النزيف أو الأمراض المعدية.
تشير البيانات المقدمة إلى الحالات التي لا يوجد فيها علاج. يوجد حاليًا عدد من العوامل المضادة للإشعاع التي، مع العلاج المعقد، يمكنها القضاء على الوفاة عند تناول جرعات تبلغ حوالي 10 غراي.
يمكن أن يتطور مرض الإشعاع المزمن مع التعرض المستمر أو المتكرر لجرعات أقل بكثير من تلك التي تسبب الشكل الحاد. أكثر العلامات المميزة للشكل المزمن هي التغيرات في الدم، واضطرابات الجهاز العصبي، والآفات الجلدية المحلية، وتلف العدسة، وانخفاض مناعة الجسم.
تعتمد درجة التعرض للإشعاع على ما إذا كان التعرض خارجيًا أم داخليًا (عند دخول النظائر المشعة إلى الجسم). ويمكن التعرض الداخلي من خلال الاستنشاق وابتلاع النظائر المشعة واختراقها إلى جسم الإنسان عن طريق الجلد. يتم امتصاص بعض المواد وتراكمها في أعضاء معينة، مما يؤدي إلى جرعات محلية عالية من الإشعاع. على سبيل المثال، يتراكم الكالسيوم والراديوم والسترونتيوم في العظام، وتسبب نظائر اليود تلف الغدة الدرقية والعناصر الأرضية النادرة - وخاصة أورام الكبد. يتم توزيع نظائر السيزيوم والروبيديوم بالتساوي، مما يسبب تثبيط تكون الدم، وتلف الخصيتين، وأورام الأنسجة الرخوة. في التشعيع الداخلي، الأكثر خطورة هي نظائر البولونيوم والبلوتونيوم التي ينبعث منها ألفا.
تم وضع حدود الجرعة الإشعاعية الأساسية والمستويات المسموح بها للفئات التالية من الأشخاص المعرضين:
الموظفون - الأشخاص الذين يعملون بمصادر من صنع الإنسان (المجموعة أ) أو الذين يقعون في نطاق نفوذهم بسبب ظروف العمل (المجموعة ب)؛
جميع السكان، بما في ذلك الموظفين، خارج نطاق وشروط أنشطتهم الإنتاجية.
بالنسبة لفئات الأشخاص المعرضين، تم وضع ثلاث فئات من المعايير: حدود الجرعة الرئيسية (الجدول 1) والمستويات المسموح بها المقابلة لحدود الجرعة الرئيسية ومستويات التحكم.
الجرعة المكافئة H - الجرعة الممتصة في العضو أو النسيج D، مضروبة في عامل الترجيح المناسب لإشعاع معين W:
ح = عرض * د
وحدة قياس الجرعة المكافئة هي J/kg، والتي لها الاسم الخاص سيفرت (Sv).
الجدول 1
حدود الجرعة الأساسية (مستخرجة من NRB-99)
|
القيم الموحدة |
حدود الجرعة ملي سيفرت |
|
|
طاقم عمل (المجموعة أ)* |
سكان |
|
|
جرعة فعالة |
20 ملي سيفرت سنويًا في المتوسط على مدى أي 5 سنوات متتالية، ولكن ليس أكثر من 50 ملي سيفرت سنويًا |
1 ملي سيفرت سنويًا في المتوسط لمدة 5 سنوات متتالية، ولكن ليس أكثر من 5 ملي سيفرت سنويًا |
|
الجرعة المكافئة سنويا في: |
||
|
عدسة العين *** |
||
|
جلد**** |
||
|
الأيادي و الأرجل |
||
* يُسمح بالتشعيع المتزامن حتى الحدود المحددة لجميع القيم القياسية.
** حدود الجرعة الرئيسية، مثل جميع مستويات التعرض المسموح بها للأفراد في المجموعة ب، تساوي ربع القيم للأفراد في المجموعة أ. علاوة على ذلك، في النص، جميع القيم القياسية للفئة من الموظفين يتم منحهم فقط للمجموعة أ.
*** يشير إلى جرعة على عمق 300 ملجم/سم2.
**** يشير إلى متوسط القيمة على مساحة 1 سم2 في الطبقة القاعدية من الجلد بسماكة 5 ملغم/سم2 تحت طبقة الغلاف بسمك 5 ملغم/سم2. على الراحتين يبلغ سمك طبقة الطلاء 40 مجم/سم3. يسمح الحد المحدد بتشعيع كل جلد الإنسان، بشرط ألا يتم تجاوز هذا الحد ضمن متوسط التشعيع لأي 1 سم من مساحة الجلد. يضمن حد الجرعة عند تشعيع جلد الوجه عدم تجاوز حد الجرعة للعدسة من جزيئات بيتا.
قيم الفوتونات والإلكترونات والأيونات من أي طاقة هي 1، ل- الجسيمات، شظايا الانشطار، النوى الثقيلة - 20.
الجرعة الفعالة هي قيمة تستخدم كمقياس لخطر العواقب طويلة المدى للإشعاع على جسم الإنسان بأكمله وأعضائه الفردية، مع مراعاة حساسيتها الإشعاعية. وهو يمثل مجموع منتجات الجرعة المكافئة في عضو (نسيج) بواسطة عامل الوزن المقابل لعضو أو نسيج معين:
ولا تشمل حدود الجرعة الإشعاعية الأساسية الجرعات من المصادر الطبيعية والطبية للإشعاعات المؤينة، وكذلك الجرعات الناتجة عن الحوادث الإشعاعية. هناك قيود خاصة على هذه الأنواع من التعرض.
الجدول 2
المستويات المسموح بها من التلوث الإشعاعي العام لأسطح العمل من الجلد (أثناء نوبة العمل) (مستخرج من NRB-96)، ملابس العمل ومعدات الحماية الشخصية، الجسيمات / (سم 2 * دقيقة)
|
كائن التلوث |
ب - النوى النشطة |
ب-نشط النويدات |
|
|
متفرق |
آخر |
||
|
الجلد السليم، المناشف، الملابس الداخلية الخاصة، السطح الداخلي للأجزاء الأمامية من معدات الحماية الشخصية |
2 |
2 |
200 |
|
ملابس العمل الأساسية، السطح الداخلي لمعدات الحماية الشخصية الإضافية، السطح الخارجي لأحذية السلامة |
5 |
20 |
2000 |
|
السطح الخارجي لمعدات الحماية الشخصية الإضافية التي يمكن إزالتها في الأقفال الصحية |
50 |
200 |
10000 |
|
أسطح المباني الدائمة للموظفين والمعدات الموجودة فيها |
5 |
20 |
2000 |
|
أسطح أماكن الإقامة الدورية للأفراد والمعدات الموجودة فيها |
50 |
200 |
10000 |
يجب ألا تتجاوز الجرعة الفعالة للموظفين 1000 ملي سيفرت خلال فترة العمل (50 عامًا)، و70 ملي سيفرت للسكان طوال العمر (70 عامًا). بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد المستويات المسموح بها من التلوث الإشعاعي العام لأسطح العمل والجلد (أثناء نوبة العمل) والملابس الخاصة ومعدات الحماية الشخصية. في الجدول ويبين الجدول 2 القيم العددية للمستويات المسموح بها من التلوث الإشعاعي العام.
2. التأكد من السلامة عند العمل بالإشعاعات المؤينة
تنقسم جميع الأعمال المتعلقة بالنويدات المشعة إلى نوعين: العمل مع مصادر مختومة للإشعاع المؤين والعمل مع مصادر مشعة مفتوحة.
المصادر المختومة للإشعاع المؤين هي أي مصادر يمنع تصميمها دخول المواد المشعة إلى هواء منطقة العمل. يمكن للمصادر المفتوحة للإشعاع المؤين أن تلوث الهواء في منطقة العمل. لذلك، تم تطوير متطلبات العمل الآمن مع المصادر المغلقة والمفتوحة للإشعاع المؤين في الإنتاج بشكل منفصل.
يتطلب ضمان السلامة الإشعاعية مجموعة من التدابير الوقائية المتنوعة، اعتمادًا على الظروف المحددة للعمل مع مصادر الإشعاعات المؤينة، وكذلك حسب نوع المصدر.
الخطر الرئيسي للمصادر المغلقة للإشعاع المؤين هو التعرض الخارجي، الذي يتحدد حسب نوع الإشعاع ونشاط المصدر وكثافة تدفق الإشعاع وجرعة الإشعاع الناتجة عنه والجرعة الممتصة. تعتمد التدابير الوقائية لضمان شروط السلامة الإشعاعية عند استخدام المصادر المغلقة على معرفة قوانين انتشار الإشعاعات المؤينة وطبيعة تفاعلها مع المادة. أهمها ما يلي:
1. تتناسب جرعة الإشعاع الخارجي مع شدة الإشعاع ومدة تأثيره.
2. تتناسب شدة الإشعاع الصادر من مصدر نقطي مع عدد الكمات أو الجسيمات التي تظهر فيها في وحدة الزمن، وتتناسب عكسياً مع مربع المسافة.
3. يمكن تقليل شدة الإشعاع باستخدام الشاشات.
من هذه القوانين تتبع المبادئ الأساسية لضمان السلامة الإشعاعية: تقليل قوة المصادر إلى الحد الأدنى من القيم (الحماية الكمية)؛ تقليل الوقت المستغرق في العمل مع المصادر (محمي بالوقت)؛ زيادة المسافة من المصدر إلى العاملين (الحماية بالمسافة) وتدريع مصادر الإشعاع بمواد تمتص الإشعاع المؤين (التدريع).
تتضمن حماية الكمية العمل بكميات قليلة من المواد المشعة، أي. يقلل بشكل متناسب من قوة الإشعاع. إلا أن متطلبات العملية التكنولوجية في كثير من الأحيان لا تسمح بتقليل كمية المادة المشعة في المصدر، مما يحد من التطبيق العملي لأسلوب الحماية هذا.
تعتمد حماية الوقت على تقليل الوقت المستغرق في العمل مع المصدر، مما يجعل من الممكن تقليل الجرعات الإشعاعية للأفراد. غالبًا ما يستخدم هذا المبدأ بشكل خاص في العمل المباشر للموظفين ذوي الأنشطة المنخفضة.
الحماية عن بعد هي طريقة حماية بسيطة وموثوقة إلى حد ما. ويرجع ذلك إلى قدرة الإشعاع على فقدان طاقته في تفاعلاته مع المادة: فكلما زاد البعد عن المصدر، زادت عمليات تفاعل الإشعاع مع الذرات والجزيئات، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض الجرعة الإشعاعية للأفراد .
التدريع هو الطريقة الأكثر فعالية للحماية من الإشعاع. اعتمادا على نوع الإشعاع المؤين، يتم استخدام مواد مختلفة لصنع الشاشات، ويتم تحديد سمكها من خلال قوة الإشعاع. أفضل الشاشات للحماية من الأشعة السينية وأشعة جاما هي المواد التي تحتوي على 2 كبير، على سبيل المثال الرصاص، مما يتيح لك تحقيق التأثير المطلوب من حيث عامل التوهين مع أصغر سمك للشاشة. تصنع الشاشات الرخيصة من الزجاج المحتوي على الرصاص والحديد والخرسانة والخرسانة الباريتية والخرسانة المسلحة والماء.
حسب الغرض منها، تنقسم الشاشات الواقية إلى خمس مجموعات:
1. الشاشات الواقية – الحاويات التي توضع فيها الأدوية المشعة. وهي تستخدم على نطاق واسع في نقل المواد المشعة ومصادر الإشعاع.
2. شاشات الحماية للمعدات. في هذه الحالة، تحيط الشاشات بالكامل بجميع معدات العمل عندما يكون الدواء المشع في وضع العمل أو عند تشغيل الجهد العالي (أو المتسارع) عند مصدر الإشعاع المؤين.
3. شاشات حماية الجوال. يستخدم هذا النوع من الشاشات الواقية لحماية مكان العمل في مناطق مختلفة من منطقة العمل.
4؛ يتم تركيب شاشات الحماية كأجزاء من هياكل البناء (الجدران والأرضيات والأسقف والأبواب الخاصة وما إلى ذلك). يهدف هذا النوع من الشاشات الواقية إلى حماية المباني التي يتواجد فيها الموظفون باستمرار والمنطقة المحيطة بها.
5. سواتر معدات الحماية الشخصية (درع زجاجي، نظارات رؤية للبدلات الهوائية، قفازات تحتوي على الرصاص، وغيرها).
توفر الحماية من المصادر المفتوحة للإشعاع المؤين الحماية من الإشعاع الخارجي وحماية الموظفين من الإشعاع الداخلي المرتبط بالاختراق المحتمل للمواد المشعة إلى الجسم من خلال الجهاز التنفسي أو الهضم أو من خلال الجلد. تنقسم جميع أنواع العمل مع المصادر المفتوحة للإشعاعات المؤينة إلى 3 فئات. كلما ارتفعت فئة العمل المنجز، أصبحت المتطلبات الصحية أكثر صرامة لحماية الموظفين من التعرض الزائد الداخلي.
طرق حماية الموظفين هي كما يلي:
1. تطبيق مبادئ الحماية عند العمل مع مصادر الإشعاع المغلقة.
2. إغلاق معدات الإنتاج لعزل العمليات التي قد تكون مصادر دخول المواد المشعة إلى البيئة الخارجية.
3. أنشطة التخطيط. يفترض تخطيط المبنى الحد الأقصى لعزل العمل بالمواد المشعة عن المباني والمناطق الأخرى التي لها غرض وظيفي مختلف. يجب أن تكون مباني العمل من الدرجة الأولى موجودة في مباني منفصلة أو في جزء معزول من المبنى بمدخل منفصل. يجب أن تكون مباني العمل من الدرجة الثانية معزولة عن المباني الأخرى؛ يمكن تنفيذ أعمال الفئة الثالثة في غرف منفصلة مخصصة لذلك.
4. استخدام الأجهزة والمعدات الصحية والصحية واستخدام مواد الحماية الخاصة.
5. استخدام معدات الحماية الشخصية للموظفين. تنقسم جميع معدات الحماية الشخصية المستخدمة للعمل مع المصادر المفتوحة إلى خمسة أنواع: وزرة، وأحذية السلامة، وحماية الجهاز التنفسي، والبدلات العازلة، ومعدات الحماية الإضافية.
6. الالتزام بقواعد النظافة الشخصية. تنص هذه القواعد على المتطلبات الشخصية للعاملين مع مصادر الإشعاعات المؤينة: حظر التدخين في مكان العمل؛ المنطقة، التنظيف الشامل (إزالة التلوث) للجلد بعد الانتهاء من العمل، وإجراء مراقبة إشعاعية لتلوث ملابس العمل وأحذية السلامة والجلد. كل هذه التدابير تنطوي على القضاء على إمكانية دخول المواد المشعة إلى الجسم.
خدمات السلامة الإشعاعية.
يتم التحكم في سلامة العمل مع مصادر الإشعاع المؤين في المؤسسات من خلال الخدمات المتخصصة - يعمل في خدمات السلامة الإشعاعية أشخاص خضعوا لتدريب خاص في مؤسسات التعليم الثانوي والعالي أو دورات متخصصة من وزارة الطاقة الذرية في الاتحاد الروسي. وقد تم تجهيز هذه الخدمات بالأدوات والمعدات اللازمة التي تسمح لهم بحل المهام الموكلة إليهم.
تقوم الخدمات بجميع أنواع المراقبة بناءً على الأساليب الحالية، والتي يتم تحسينها باستمرار مع ظهور أنواع جديدة من أجهزة مراقبة الإشعاع.
أحد الأنظمة المهمة للتدابير الوقائية عند العمل مع مصادر الإشعاع المؤين هو مراقبة الإشعاع.
المهام الرئيسية التي تحددها التشريعات الوطنية بشأن مراقبة الوضع الإشعاعي، حسب طبيعة العمل المنجز، هي كما يلي:
مراقبة معدل جرعة الأشعة السينية وأشعة جاما وتدفقات جزيئات بيتا والنيترونات والإشعاع الجسيمي في أماكن العمل والغرف المجاورة وعلى أراضي المؤسسة والمنطقة المرصودة؛
مراقبة محتوى الغازات المشعة والهباء الجوي في هواء العمال والمباني الأخرى للمؤسسة؛
التحكم في التعرض الفردي اعتمادًا على طبيعة العمل: التحكم الفردي في التعرض الخارجي، والتحكم في محتوى المواد المشعة في الجسم أو في عضو مهم منفصل؛
السيطرة على كمية المواد المشعة المنبعثة في الغلاف الجوي؛
السيطرة على محتوى المواد المشعة في مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها مباشرة في نظام الصرف الصحي؛
مراقبة جمع وإزالة وتحييد النفايات الصلبة والسائلة المشعة؛
مراقبة مستوى تلوث الأشياء البيئية خارج المؤسسة.