Целая ДНК (а), одиночные разрывы нитей ДНК (б), двойные разрывы нитей (в), повреждение азотистых оснований (г).

Установлено, что уже при дозе в 1 Гр в каждой клетке человека повреждается 5000 оснований молекул ДНК, возникает 1000 одиночных и 10-100 двойных разрывов нитей ДНК.

Обычно значительная часть одиночных разрывов нитей происходит с участием радикалов воды - ОН*. Повреждения азотистых оснований ДНК также возникают в результате взаимодействия со свободными радикалами ОН*, а также с другими свободными радикалами - R *.

Кроме того, почти все образовавшиеся под действием ионизирующего излучения активные радикалы воды разрушают мембраны. Т.к. мембраны участвуют во всех жизненно важных процессах, происходящих в клетках, разрушение мембран приводит к нарушению функционирования клеток.

Клетка способна к репарации (т.е. восстановлению) ДНК.

Различают 3 вида репараций:

1. Безошибочные репарации, основанные на удалении повреждённого участка ДНК и замене его новым, что приводит к восстановлению нормальной функции ДНК.

Ошибочные репарации, приводящие к потере или изменению части генетического кода.

Неполные репарации, при которых непрерывность нитей ДНК не восстанавливается.

Два последних вида репараций приводят к возникновению мутаций (видоизменению) в клетках. Появление мутаций означает, что клетка содержит генетический материал, отличный от генетического материала, содержащегося в исходных (нормальных) клетках.

В зависимости от радиочувствительности клетки взрослого организма можно разбить следующим образом;

1. Высокая чувствительность к радиоактивному излучению (лимфоциты, кроветворные клетки костного мозга, зародышевые клетки половых органов, клетки эпителия тонкого кишечника);

2. Средняя чувствительность к радиоактивному излучению (клетки зародышевого слоя кожи и слизистых оболочек, клетки сальных желез, клетки волосяных фолликулов, клетки потовых желез, клетки эпителия хрусталика, хрящевые клетки, клетки сосудов);

Низкая чувствительность (нервные клетки, мышечные клетки, клетки соединительной ткани, костные клетки).

Внутреннее и внешнее облучение.

Ионизирующее излучение оказывает воздействие на человека двумя способами.

Первый способ - внешнее облучение от источника, расположенного вне организма, которое в основном зависит от радиационного фона местности, на которой проживает человек, или от других внешних факторов.

Второй способ - внутреннее облучение, обусловленное поступлением внутрь организма радиоактивных веществ.

Внешнее облучение в основном создаётся гамма-содержащими радионуклидами, а также рентгеновским излучением. Его поражающая способность зависит от:

а) энергии излучения

б) продолжительности действия излучения

в) расстояния от источника излучения до объекта

г) защитных мероприятий.

Для защитных мероприятий от внешнего облучения используются в ос­новном свинцовые и бетонные защитные экраны на пути излучения. Эффек­тивность применения материала в качестве экрана для защиты от проникно­вения рентгеновских или гамма-лучей зависит от плотности материала, а также от концентрации содержащихся в нём электронов.

Вернёмся к внутреннему облучению.

Различают 3 возможных пути, по которым радионуклиды способны попасть внутрь организма:

а) с пищей и водой, т.е. через желудочно-кишечный тракт.

б) через дыхательные пути с воздухом - ингаляционный.

в) через повреждения на коже (кожно-резорбтивный).

По характеру размещения в теле человека основные радионуклиды делятся на 4 группы:

1) ⁹⁰ Sr -стронций-90, ²²⁶ Ra -радий-226, ²³⁸ U -уран-238 и д., которые
скапливаются в скелете;                                                                                 

2) ²¹⁰ Ро-полоний-210, ¹⁴⁴Се-церий-144 и т.д., которые скапливаются
в печени;

3) ¹⁴С-углерод-14, ¹³⁷ Cs -цезий-137 и т.д., которые равномерно размещаются во всех органах и тканях;

4) ¹³¹ I -йод-131 - накапливается в щитовидной железе.